一、ApoAⅠ
ApoAⅠ是HDL的主要蛋白，占HDL總蛋白的70%。1989年由美國Breslow實驗室首先將編碼人類ApoAⅠ的基因分別整合到小鼠及大鼠的基因組內(nèi)。ApoAⅠ在小鼠和大鼠體內(nèi)的增強表達選擇性地升高了血漿HDL膽固醇（HDL-C)水平。這項觀察與人群研究結(jié)果一致，表明血漿ApoAⅠ濃度與HDL-C水平正相關(guān)，同時也提示可以采用升高血漿ApoAⅠ水平的措施來達到升高血漿HDL含量，從而改善血漿脂蛋白圖譜特征（lipoprotein propile)的目的。
人類ApoAⅠ基因在小鼠體內(nèi)的增強表達同時也改變了小鼠HDL的物理特性。野生型小鼠（Wildtype)的HDL顆粒通常顯示均一性大小的特點。當表達了人類ApoAⅠ基因后，小鼠HDL顆粒分成大小二類，分別對應于人類血漿中的HDL2和HDL3顆粒尺寸。這說明ApoAⅠ本身能控制HDL的顆粒大小和分布，同時也解釋了人類HDL顆粒大小的多態(tài)型。這種高效表達有人類ApoAⅠ基因的動物還被用來研究飲食和藥物對HDL-C和ApoAⅠ水平的影響。實驗結(jié)果顯示許多食物和藥物成分在大幅度改變血漿HDL-C和ApoAⅠ濃度時，不影響ApoAⅠmRNA水平。因而提示如下兩點：（1)血漿ApoAⅠ的調(diào)控環(huán)節(jié)主要存在于轉(zhuǎn)錄后水平（posttranscriptional level)，而不是轉(zhuǎn)錄水平；（2)在很大的生理甚至病理范圍內(nèi)，ApoAⅠ或HDL受體被飽和的可能性很小。在動脈粥樣硬化的發(fā)病研究方面，ApoAⅠ基因的增強表達能減少動脈內(nèi)泡沫細胞的形成和堆積。HDL能預防和對抗動脈粥樣硬化發(fā)病的理論學說由此得到支持。
與ApoAⅠ基因的增強表達相對應，剔除（knockout)內(nèi)源性ApoAⅠ基因的小鼠也研制成功。正如所料，這種小鼠由于沒有表達ApoAⅠ基因，血漿HDLCh濃度極低。用普通飼料喂養(yǎng)這種缺乏ApoAⅠ基因的小鼠后，血漿總膽固醇和HDL-C均下降約75%左右。HDL所含膽固醇酯的流動性下降八倍，但組織內(nèi)所含的游離和酯化的膽固醇含量正常，唯有腎上腺組織的膽固醇酯含量下降。有趣的是，組織學檢查表明這種缺乏ApoAⅠ的小鼠，即使用高脂飼料喂養(yǎng)20周后，也不出現(xiàn)動脈粥樣硬化的病理學變化，因而提示：雖然高濃度血漿ApoAⅠ和HDL能預防和對抗動脈粥樣硬化的形成，低濃度血漿ApoAⅠ和低濃度HDL-C本身卻不足以誘發(fā)動脈粥樣硬化。
二、ApoAⅡ
ApoAⅡ在HDL中的含量僅次于ApoAⅠ，約占HDL總蛋白的20%。將人類ApoAⅡ基因在小鼠體內(nèi)增強表達后，這種ApoAⅡ轉(zhuǎn)基因小鼠的血漿HDL-C水平不受影響。這又與臨床觀察相一致，即血漿ApoAⅡ濃度與HDL-C含量無顯著相關(guān)性。然而，這種小鼠的一部分HDL顆粒變小，且僅含有ApoAⅡ，不含ApoAⅠ；另一部分大小正常的HDL顆粒則含ApoAⅠ和AⅡ兩者。這提示人類ApoAⅡ可能只影響HDL的顆粒大小而不影響HDL的血漿濃度。在動脈粥樣硬化的發(fā)病方面，如果同時增強表達ApoAⅠ和AⅡ基因，ApoAⅠ本身的“保護防御“作用反被削弱，提示富含有ApoAⅡ的HDL顆粒不具有抗動脈粥樣硬化的能力，也說明HDL的“防御動脈粥樣硬化”功能只與ApoAⅠ有關(guān)。
三、ApoAⅣ
ApoAⅣ既可結(jié)合到HDL也能游離于血漿，主要由小腸合成，其功能尚不明確，推測可能與LCAT的激活、膽固醇逆向轉(zhuǎn)運，以及小腸吸收脂質(zhì)有關(guān)。將人類ApoAⅣ基因在小鼠體內(nèi)增強表達后，血漿脂蛋白特征并無明顯變化，餐后VLDL有升高趨勢，小腸吸收甘油三酯、膽固醇、維生素A和E均正常，因而看不出ApoAⅣ有任何特定的生理功能�；蛟S生理狀態(tài)下的ApoAⅣ水平已足以發(fā)揮其作用。
四、ApoB
ApoB是乳糜微粒、VLDL、IDL和LDL的運載蛋白，人類肝臟合成的Apob 是一個完整的長度，分子量約520000道爾頓，稱為ApoB100，而小腸所合成的ApoB由于細胞內(nèi)mNRA的“編輯加工”處理，其分泌出的ApoB分子僅為肝臟所分泌ApoB分子長度的48%，故稱為ApoB48。將人類ApoB基因整合到小鼠基因組內(nèi)增強表達后，血漿ApoB水平上升，總膽固醇含量升高，這主要是由于LDL-C水平升高所致，LDL顆粒內(nèi)所含甘油三酯的比例增大。盡管野生型小鼠血漿LDL水平遠比人類血漿低，ApoB轉(zhuǎn)基因小鼠的血漿LDL上升到相當于人類血漿LDL的濃度。
應用基因重組技術(shù)Homanics等首先于1993年剔除了小鼠內(nèi)源性ApoB基因。這種Apob 缺乏的小鼠不僅表現(xiàn)出VLDL、IDL和LDL-C的下降，而且連HDL-C也降低。純合子型Apob 缺乏的小鼠在胚胎發(fā)育期即死亡，雜合子型的死亡率也顯著升高，神經(jīng)管發(fā)育不全。能幸存的雜合子型ApoB缺乏小鼠出現(xiàn)雄性生殖機能下降。雖然HDL-C和血漿ApoAⅠ濃度低，肝組織內(nèi)ApoAⅠmRNA水平并無異常變化，說明低水平ApoB狀態(tài)能在翻譯后水平影響和調(diào)節(jié)ApoAⅠ的生物合成。
五、ApoC
ApoC包括三個亞類：CⅠ、CⅡ和CⅢ，其中ApoCⅢ轉(zhuǎn)基因小鼠最先被研制成功。ApoCⅢ主要結(jié)合于VLDL和HDL顆粒，其基因表達速率與血漿甘油三酯水平成正比。將人類ApoCⅢ基因在小鼠體內(nèi)增強表達后，其血漿VLDL顆粒增大，富含甘油三酯，成為典型的人類原發(fā)性高甘油三酯血癥動物膜型。這種動物血漿ApoCⅢ含量升高，ApoE含量相對下降，游離脂肪酸濃度也升高。動力學研究顯示。ApoCⅢ轉(zhuǎn)基因動物所發(fā)生的高甘油三酯血癥主要是由于其VLDL清除障礙引起，而與ApoB的合成速度無關(guān)。從這類小鼠血漿分離出的VLDL對LDL對受體的親和力下降。但對脂蛋白脂肪酶（LPL)的分解無影響。這項研究證明ApoCⅢ基因的增強表達能直接引起高甘油三酯血癥，說明了ApoCⅢ在調(diào)節(jié)人類血漿甘油三酯水平過程中的重要作用。由于約有三分之一的中年人都表現(xiàn)有不同程度的高甘油三酯血癥，而因其他基因異常所引起高甘油三酯血癥的機率極小，因此，臨床觀察和控制ApoCⅢ水平應受到重視。
ApoCⅠ的功能目前尚不明確，已知ApoCⅡ是血漿LPL的生理激活因子。增強表達人類ApoCⅠ的轉(zhuǎn)基因小鼠出現(xiàn)輕度高甘油三酯血癥。出乎意料之外的是，增強表達人類ApoCⅡ基因后，小鼠也出現(xiàn)了高甘油三酯血癥，其表現(xiàn)如同ApoCⅢ轉(zhuǎn)基因小鼠。這種ApoCⅡ轉(zhuǎn)基因小鼠表現(xiàn)有VLDL堆積，VLDL顆粒內(nèi)ApoCⅡ比例增大，ApoE比例下降，VLDL清除障礙，而其合成無異常。由此看來，ApoCⅡ的功能遠比人們所知道的要復雜。更令人費解的是，剔除ApoCⅡ基因而引起ApoCⅡ缺乏的動物也同樣表現(xiàn)有高甘油三酯血癥。
六、ApoE
ApoE是HDL和VLDL的蛋白成分之一。也是LDL受體和乳糜微粒殘粒受體的結(jié)合蛋白。因而在血漿脂蛋白的清除過程中發(fā)揮重要作用。1992年由于Shimano等首先研制ApoE轉(zhuǎn)基因小鼠，高效表達大鼠來源ApoE基因，導致血漿ApoE濃度高于正常倍4倍以上，其血漿VLDL和LDL-C含量顯著下降。同位素示蹤研究顯示放射性VLDL和LDL顆粒的清除速度明顯加快。不僅如此，這種高ApoE濃度的動物能對抗由高脂飼料誘導的高膽固醇血癥。這說明高濃度ApoE能減少空腹狀態(tài)下的致動脈粥樣硬化性質(zhì)的脂蛋白成分，并防止高脂飲食誘發(fā)異常脂蛋白血癥。
ApoE基因剔除的小鼠模型也于1992年由Piedrahita等研制成功。與ApoB基因剔除后的表現(xiàn)不同，即使是純合子型的ApoE基因缺乏，動物也能存活，生殖功能正常。當給這種ApoE缺乏的動物喂以普通飼料后。其血漿膽固醇水平可高達10.34-12.93mmol/L，這種膽固醇主要堆積于VLDL和IDL顆粒內(nèi)。如果用西方型高脂飼料喂養(yǎng)這種ApoE缺乏小鼠，其血漿膽固醇可高達46.5mmol/L，也主要分布于VLDL和IDL部分。這些小鼠的甘油三酯無明顯異常，提示存在有富含膽固醇的脂蛋白顆粒，類似于β-VLDL。動力學研究表明這種ApoE缺乏動物存在嚴重的脂蛋白清除障礙，完全證實了ApoE的受體結(jié)合功能。雜合子型的ApoE缺乏小鼠表現(xiàn)輕度降低的血漿ApoE水平，而其他脂蛋白水平正常，餐后脂血癥時間輕度延長。由此可見，即使表達50%的ApoE基因也足以維持正常的脂蛋白代謝狀態(tài)。
ApoE基因剔除的小鼠是動脈粥樣硬化研究的良好模型。這種缺乏ApoE的純合子型小鼠即使用普通飼料喂養(yǎng)，動脈壁亦出現(xiàn)明顯的泡沫細胞沉著堆積。當用西方型高脂飼料喂養(yǎng)四周后，動脈粥樣硬化斑塊增大3倍以上，其病理特征、組織學分布等十分類似于人類動脈粥樣硬化病變。其泡沫細胞內(nèi)的脂質(zhì)斑塊富含有氧化型脂蛋白顆粒www.med126.com，血漿抗自身氧化型脂蛋白的自身抗體含量也明顯升高。小鼠本是很不容易誘發(fā)動脈粥樣硬化的動物種群，ApoE單個基因的變化能導致嚴重的高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化，這顯示ApoE在人類冠心病發(fā)病過程中扮演重要角色。
七、Apo（a)
Apo（a)是一種糖蛋白，以二硫鍵結(jié)合于LDL顆粒的ApoB分子上，野生型小鼠不表達Apo（a)基因，血漿也檢測不出Apo（a)蛋白。將人類Apo（a)基因轉(zhuǎn)送到小鼠體內(nèi)增強表達后，小鼠血漿Apo（a)含量可高達9mg/dl，但不結(jié)合到小鼠的LDL顆粒上，而是以游離形式存在。此時如果注射人類LDL到小鼠血液系統(tǒng)，則上述所表達的Apo（a)與人源性LDL結(jié)合到一起。這說明人類Apo（a)只特異性與人類ApoB分子結(jié)合，也許是由于小鼠ApoB分子缺乏所對應的半胱氨酸殘基的原因，盡管流行病學研究資料顯示含Apo（a)脂蛋白（LP-（a))與冠心病有著不可分割的關(guān)系，增強表達了人類Apo（a)的小鼠并不出現(xiàn)動脈粥樣硬化病變。由于人源性Apo（a)不結(jié)合到小鼠自身的LDL顆粒上，這項結(jié)果可提示Apo（a)本身并無致動脈粥樣硬化的特性，或許這種特性是在Apo（a)結(jié)合到LDL后才獲www.gydjdsj.org.cn/wsj/得并表現(xiàn)出來。
