诱导人源化冠状动脉狭窄的高胆固醇血症 PCSK9 小型猪模型：心血管疾病研究的新突破

《Journal of Cardiovascular Translational Research》：Induced Human-like Coronary Stenosis in Hypercholesterolemic PCSK9 Minipigs

为解决阻塞性冠状动脉疾病（CAD）缺乏转化模型问题，研究人员在高胆固醇血症 PCSK9 小型猪中植入生物可吸收支架（BRS），诱导出类似人类的狭窄，该模型或可用于 CAD 相关研究。

　　

冠状动脉疾病研究的新突破：PCSK9 小型猪模型的建立与应用

在全球范围内，冠状动脉疾病（Coronary Artery Disease，CAD）如同一个隐匿的 “杀手”，严重威胁着人类的生命健康，是导致死亡和残疾的主要原因之一。对于有症状的 CAD 患者，阻塞性病变常常是罪魁祸首，目前常规的治疗手段包括药物治疗和经皮冠状动脉介入治疗（Percutaneous Coronary Intervention，PCI），后者通常需要植入永久性金属药物洗脱支架（Metallic Drug-Eluting Stent，DES）。尽管医学技术不断进步，但在临床前研究中，仍迫切需要合适的疾病模型来评估新的治疗方法、优化现有策略。

在过去的研究中，小鼠和兔子等动物模型由于冠状动脉解剖结构与人类差异较大，并不适合用于 CAD 的研究。猪的解剖结构与人类更为相似，然而已有的转基因猪模型和高胆固醇饮食喂养的猪，在发展为阻塞性 CAD 方面潜力有限。例如，转基因的尤卡坦高胆固醇小型猪虽然会出现类似人类的动脉粥样硬化，但很少发展出人类样的阻塞性狭窄。在这样的背景下，来自丹麦奥胡斯大学医院、奥胡斯大学等机构的研究人员，开展了一项极具意义的研究，旨在开发一种在高胆固醇血症前蛋白转化酶枯草溶菌素 9（Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Type 9，PCSK9）小型猪中通过生物可吸收支架（Bioresorbable Stent，BRS）植入诱导阻塞性冠状动脉狭窄的猪模型，相关研究成果发表在《Journal of Cardiovascular Translational Research》上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：

1. 动物模型构建：选用 D374Y - PCSK9 尤卡坦小型猪，通过喂食高脂肪高胆固醇（High Fat High Cholesterol，HFHC）饮食，使其出现高胆固醇血症和动脉粥样硬化。
2. 光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography，OCT）技术：在基线和 6 个月随访时进行 OCT 扫描，以评估冠状动脉狭窄情况。
3. 组织学分析：对冠状动脉进行组织学处理和染色，由专业病理学家进行定性评估。

下面来详细看看研究结果：

1. 研究动物情况：研究共纳入 15 只 PCSK9 小型猪，其中 3 只在随访前死亡。最终，12 只猪（20 个植入支架的血管）在 6 个月时进行了 OCT 评估，9 只在 6 个月 OCT 评估后被处死，3 只在植入后 12 个月进行额外 OCT 随访后被处死。
2. 定性 OCT 结果：植入三种 BRS 后，随访时均观察到冠状动脉狭窄，且狭窄处呈现出包括纤维粥样瘤、病理性内膜增厚、炎症细胞积聚、新生内膜微血管和钙化等晚期新生动脉粥样硬化特征。非支架段冠状动脉正常，无阻塞性 CAD。
3. 定量 OCT 结果：在 Magmaris 组、Absorb 组和 Desolve 组中，最小管腔面积（Minimal Luminal Area，MLA）均显著下降。6 个月时，各组间 MLA 差异无统计学意义，但 Magmaris 组 MLA 下降数值更大，这可能与其快速吸收过程有关。Magmaris 组平均支架面积损失最大，Desolve 组平均支架面积有所增加，这可能与其自膨胀特性有关。6 个月随访时，各组支架支柱贴壁不良率在基线时存在差异，但随访时均未观察到贴壁不良。各组平均新生内膜增生面积差异无统计学意义。12 个月随访的 3 只猪与 6 个月随访相比，平均或最小管腔面积无额外损失。
4. 组织学结果：三种 BRS 组中纤维粥样瘤的发生率差异显著，Desolve 组最高，Magmaris 组最低。定性组织学检查显示出晚期斑块特征，包括支架周围炎症、病理性内膜增厚、新生内膜微血管、钙化和伴有坏死核心形成的纤维粥样瘤，且非支架血管中未发现动脉粥样硬化。

综合研究结果和讨论部分，此次研究取得了重要发现。首先，在 PCSK9 小型猪中植入三种 BRS 中的任何一种，在 6 个月随访期间均出现了严重的支架内狭窄。其次，从 6 个月到 12 个月的随访显示，管腔面积没有进一步损失。最后，BRS 诱导的病变形态呈现出类似人类的晚期新生动脉粥样硬化特征。这表明，植入 BRS 的 PCSK9 小型猪有可能成为研究人类阻塞性冠状动脉疾病的临床前模型。该模型可用于研究疾病过程，更好地在临床前评估药物、植入装置、治疗技术、诊断测试和冠状动脉成像方式等。不过，研究也存在一定局限性，如每组 BRS 治疗的样本量有限，可能影响结果的准确性；猪与人在新生动脉粥样硬化发展方面存在差异；OCT 和组织学匹配易受心脏运动伪影和低采样密度影响；组织学染色方法相对单一等。但总体而言，这项研究为冠状动脉疾病的研究开辟了新的道路，为后续相关研究和治疗方法的改进提供了重要的参考依据，具有极高的科学价值和临床意义。