AAV PCSK9用于动脉粥样硬化疾病造模的效果_abio生物试剂品牌网
2025年5月，中国医学科学院北京协和医学院朱海波研究员、中国科学技术大学段亚君教授团队联合在Acta Pharmaceutica Sinica B (IF14.6) 发表文章“IMM-H007 promotes hepatic cholesterol and triglyceride metabolism by activating AMPKα to attenuate hypercholesterolemia”。研究结果表明，IMM-H007通过激活AMPKα改善高胆固醇血症和动脉粥样硬化，是一个有前途的治疗药物。
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实验动物：8-10周龄Ampka flox/flox 、hAmpka KO小鼠
病毒产品：AAV-PCSK9
注射方式：尾静脉注射
病毒用量：2×10^11 vg per mouse
AAV-PCSK9注射增加了血清中人PCSK9的表达
AAV-PCSK9诱导Ampka flox/flox 、hAmpka KO小鼠主动脉病变图
研究背景
高胆固醇血症是动脉粥样硬化的主要危险因素，其特征为循环低密度脂蛋白（LDL）胆固醇和甘油三酯水平升高。肝脏在脂质代谢中起核心作用，通过低密度脂蛋白受体（LDLR）清除血液中的LDL，并将胆固醇转化为胆汁酸排出体外。AMPK（AMP激活的蛋白激酶）与代谢性疾病密切相关，然而，其在胆固醇代谢中的作用存在争议，部分研究显示其激活可能抑制或促进LDLR表达，需进一步澄清。IMM-H007是一种新型AMPK激动剂，代谢后生成活性形式H007-M1，可激活AMPK并改善代谢疾病（如肝脂肪变性、炎症）。前期研究表明其可能改善动脉粥样硬化，但具体对胆固醇和甘油三酯代谢的调控机制尚不明确。 研究结果
1.IMM-H007通过激活AMPKα调节LDLR
将Apoe-/-小鼠进行高脂肪、高胆固醇（HFHC）饮食以诱导高胆固醇血症，与HFHC组相比，IMM-H007 治疗组小鼠体重增长显著降低，血清 TC、非HDL胆固醇以及甘油三酯水平显著降低；此外HFHC-H007组动脉粥样硬化斑块形成得到抑制。接着利用Ldlr-/-小鼠结合HFC饮食诱导高胆固醇血症和动脉粥样硬化，结果显示IMM-H007对Ldlr-/-小鼠中的TC、非HDL胆固醇或HDL-胆固醇没有显著影响，表明IMM-H007可能通过LDLR改善胆固醇水平。此外，IMM-H007治疗显著降低血清TG水平，抑制主动脉斑块形成以及提升斑块稳定性。这些数据表明，虽然IMM-H007对胆固醇的调节似乎是LDLR依赖性的，但其他LDLR非依赖性机制可能有助于斑块改善。体内外检测发现IMM-H007上调 LDLR 蛋白表达，抑制AMPKα1和AMPKα2可阻断IMM-H007诱导的LDLR表达，而对AMPKγ和AMPKβ的抑制不影响LDLR水平，表明IMM-H007通过激活AMPKα1/2增加LDLR稳定性。
IMM-H007诱导的LDLR蛋白水平升高依赖于AMPKα1/2
2.IMM-H007通过激活AMPKα促进肝脏胆固醇和甘油三酯代谢
进一步研究发现IMM-H007通过激活AMPKα1/2，促进转录因子CREB1与SENP1启动子结合，上调SENP1表达。SENP1通过去除IDOL的SUMO化修饰，加速IDOL降解，解除其对LDLR的泛素化降解作用，从而增加LDLR蛋白稳定性，最终提升肝细胞对胆固醇的摄取能力。胆固醇转化为胆汁酸是其从体内消除的主要机制，为进一步阐明IMM-H007对摄取后肝脏胆固醇代谢的影响，研究人员分析了胆汁酸代谢途径的转录调控，发现IMM-H007通过激活AMPKα1，抑制肝内法尼醇X受体（FXR）及其下游小异源二聚体伴侣蛋白（SHP）的表达，解除对胆汁酸合成关键酶CYP7A1和CYP27A1的抑制，促进胆固醇转化为胆汁酸排出，从而增强肝脏胆固醇代谢。IMM-H007通过激活AMPKα1/2，上调脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）的表达，促进肝细胞内甘油三酯水解为脂肪酸，减少肝内脂质沉积，改善肝脂肪变性，且该作用依赖于AMPKα1/2的激活。
IMM-H007通过激活AMPKα1-FXR通路促进肝脏胆固醇代谢
3.肝细胞特异性Ampkα1/2缺乏阻止IMM-H007诱导的动脉粥样硬化改善
为进一步研究肝脏AMPKα在IMM-H007治疗动脉粥样硬化中的作用，研究人员通过尾静脉注射AAV-PCSK9并喂食高脂高胆固醇胆汁酸饮食（HF/HC/BS）16周，诱导hAmpka KO小鼠动脉粥样硬化。IMM-H007治疗适度降低血清中TC和非HDL胆固醇，同时显著降低甘油三酯水平，显著减少了主动脉表面病变以及窦病变数量，然而，肝细胞特异性Ampka1/2缺乏消除了上述数量的减少。此外，肝细胞特异性Ampka1/2缺乏不影响IMM-H007对坏死核心或纤维帽面积或胶原含量的影响。综上所述，IMM-H007抑制动脉粥样硬化斑块面积主要依赖于肝脏Ampka1/2的表达，尽管如此，IMM-H007似乎也通过独立于AMPK的机制来调节斑块稳定性。进一步研究显示H007-M1主要通过增加ABCA1/G1表达和促进胆固醇流出来减少源自巨噬细胞和平滑肌细胞的泡沫细胞的形成。
肝细胞Ampka1/2缺陷阻断IMM-H007抗动脉粥样硬化作用
研究结论
本研究揭示了IMM-H007对高胆固醇血症和动脉粥样硬化的抑制作用机制：一方面调节AMPKα1/2-LDLR信号通路以改善胆固醇摄取;另一方面通过AMPKα1-FXR-CYP7A1/CYP27A1通路促进肝脏胆固醇流出; 其次通过激活AMPKα1/2−ATGL通路调节TG代谢。
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实验动物：8-10周龄Ampka flox/flox 、hAmpka KO小鼠
病毒产品：AAV-PCSK9
注射方式：尾静脉注射
病毒用量：2×10^11 vg per mouse
AAV-PCSK9注射增加了血清中人PCSK9的表达
AAV-PCSK9诱导Ampka flox/flox 、hAmpka KO小鼠主动脉病变图
研究背景高胆固醇血症是动脉粥样硬化的主要危险因素，其特征为循环低密度脂蛋白（LDL）胆固醇和甘油三酯水平升高。肝脏在脂质代谢中起核心作用，通过低密度脂蛋白受体（LDLR）清除血液中的LDL，并将胆固醇转化为胆汁酸排出体外。AMPK（AMP激活的蛋白激酶）与代谢性疾病密切相关，然而，其在胆固醇代谢中的作用存在争议，部分研究显示其激活可能抑制或促进LDLR表达，需进一步澄清。IMM-H007是一种新型AMPK激动剂，代谢后生成活性形式H007-M1，可激活AMPK并改善代谢疾病（如肝脂肪变性、炎症）。前期研究表明其可能改善动脉粥样硬化，但具体对胆固醇和甘油三酯代谢的调控机制尚不明确。 研究结果
1.IMM-H007通过激活AMPKα调节LDLR
将Apoe-/-小鼠进行高脂肪、高胆固醇（HFHC）饮食以诱导高胆固醇血症，与HFHC组相比，IMM-H007 治疗组小鼠体重增长显著降低，血清 TC、非HDL胆固醇以及甘油三酯水平显著降低；此外HFHC-H007组动脉粥样硬化斑块形成得到抑制。接着利用Ldlr-/-小鼠结合HFC饮食诱导高胆固醇血症和动脉粥样硬化，结果显示IMM-H007对Ldlr-/-小鼠中的TC、非HDL胆固醇或HDL-胆固醇没有显著影响，表明IMM-H007可能通过LDLR改善胆固醇水平。此外，IMM-H007治疗显著降低血清TG水平，抑制主动脉斑块形成以及提升斑块稳定性。这些数据表明，虽然IMM-H007对胆固醇的调节似乎是LDLR依赖性的，但其他LDLR非依赖性机制可能有助于斑块改善。体内外检测发现IMM-H007上调 LDLR 蛋白表达，抑制AMPKα1和AMPKα2可阻断IMM-H007诱导的LDLR表达，而对AMPKγ和AMPKβ的抑制不影响LDLR水平，表明IMM-H007通过激活AMPKα1/2增加LDLR稳定性。
IMM-H007诱导的LDLR蛋白水平升高依赖于AMPKα1/2
2.IMM-H007通过激活AMPKα促进肝脏胆固醇和甘油三酯代谢
进一步研究发现IMM-H007通过激活AMPKα1/2，促进转录因子CREB1与SENP1启动子结合，上调SENP1表达。SENP1通过去除IDOL的SUMO化修饰，加速IDOL降解，解除其对LDLR的泛素化降解作用，从而增加LDLR蛋白稳定性，最终提升肝细胞对胆固醇的摄取能力。胆固醇转化为胆汁酸是其从体内消除的主要机制，为进一步阐明IMM-H007对摄取后肝脏胆固醇代谢的影响，研究人员分析了胆汁酸代谢途径的转录调控，发现IMM-H007通过激活AMPKα1，抑制肝内法尼醇X受体（FXR）及其下游小异源二聚体伴侣蛋白（SHP）的表达，解除对胆汁酸合成关键酶CYP7A1和CYP27A1的抑制，促进胆固醇转化为胆汁酸排出，从而增强肝脏胆固醇代谢。IMM-H007通过激活AMPKα1/2，上调脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）的表达，促进肝细胞内甘油三酯水解为脂肪酸，减少肝内脂质沉积，改善肝脂肪变性，且该作用依赖于AMPKα1/2的激活。
IMM-H007通过激活AMPKα1-FXR通路促进肝脏胆固醇代谢
3.肝细胞特异性Ampkα1/2缺乏阻止IMM-H007诱导的动脉粥样硬化改善为进一步研究肝脏AMPKα在IMM-H007治疗动脉粥样硬化中的作用，研究人员通过尾静脉注射AAV-PCSK9并喂食高脂高胆固醇胆汁酸饮食（HF/HC/BS）16周，诱导hAmpka KO小鼠动脉粥样硬化。IMM-H007治疗适度降低血清中TC和非HDL胆固醇，同时显著降低甘油三酯水平，显著减少了主动脉表面病变以及窦病变数量，然而，肝细胞特异性Ampka1/2缺乏消除了上述数量的减少。此外，肝细胞特异性Ampka1/2缺乏不影响IMM-H007对坏死核心或纤维帽面积或胶原含量的影响。综上所述，IMM-H007抑制动脉粥样硬化斑块面积主要依赖于肝脏Ampka1/2的表达，尽管如此，IMM-H007似乎也通过独立于AMPK的机制来调节斑块稳定性。进一步研究显示H007-M1主要通过增加ABCA1/G1表达和促进胆固醇流出来减少源自巨噬细胞和平滑肌细胞的泡沫细胞的形成。
肝细胞Ampka1/2缺陷阻断IMM-H007抗动脉粥样硬化作用
研究结论本研究揭示了IMM-H007对高胆固醇血症和动脉粥样硬化的抑制作用机制：一方面调节AMPKα1/2-LDLR信号通路以改善胆固醇摄取;另一方面通过AMPKα1-FXR-CYP7A1/CYP27A1通路促进肝脏胆固醇流出; 其次通过激活AMPKα1/2−ATGL通路调节TG代谢。
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