01致病因素可以叠加表型不一定

如果希望一只小鼠同时出现肥胖、糖尿病、高血压与血脂异常，最直接的设计是逐层叠加致病因素：用遗传缺陷造肥胖与糖尿病，敲除一个基因造高血压，再用高胆固醇饲料造血脂异常。设计上看似很合理，但真正叠加后，表型并不一定都会同步加重。Kanoo 等在BTBR ob/ob小鼠基础上敲除内皮型一氧化氮合酶（eNOS）以进一步加重肾损伤[1]。结果显示：肾脏端的结果符合预期，GFR 下降约 67%，UACR 进一步升高约 20 倍，收缩压升高约 30%（雄性平均高出 38 mmHg）。但代谢端却出现反向变化：同批动物 22 周龄血糖仅约 100 mg/dL，而未敲除的同类动物为 380 mg/dL，体重增长也受到抑制[1]。也就是说，为了加重肾脏表型，原本希望保留的糖尿病表型反而被削弱了；同一研究还发现，只有完全敲除才使血压升高，杂合子并没有出现同样的变化[1]；而 Wang 等在 Akita 1 型糖尿病背景下发现，eNOS 适度下降就足以加重糖尿病肾病[2]。这说明同一个基因、同一个方向的操作，换一个疾病背景，得到的结果可能完全不同。另外，《Nephron》研究显示目标小鼠断奶时仅达到期望数量的 58%，到27 周取材时进一步降至 26%，所以增加小鼠不同疾病的致病因素，对小鼠的批量繁育也是非常大的挑战。

02复合模型构建需要考虑两个层面

既然简单叠加并不可靠，更实际的做法是将模型分为两层：基础模型提供稳定、经文献验证的疾病背景，并兼顾繁育稳定性和周期可控；附加造模因素则根据候选药物机制，灵活选择手术、药物或病毒等方式。这样既能保持基础模型稳定，也便于针对不同研发问题调整模型。

目前我们将 BTBR ob/ob 和 db/db eNOS⁻/⁻ 作为两类基础模型。Hudkins 等发现BTBR ob/ob 从4周龄出现蛋白尿，8周龄出现系膜基质增多，20周龄可见结节样肾小球硬化等肾损伤，同时具有肥胖、高血糖和高胰岛素血症背景[3]，适合观察代谢异常向多器官损伤的演进。Zhao 等研究显示，db/db eNOS⁻/⁻ 26周时 GFR 可降至糖尿病对照的一半以下，并伴有血肌酐、血压升高及内皮功能障碍[4]，更适合评价药物对肾功能下降的干预作用。在此基础上，再根据具体研发问题选择附加造模因素。

03附加造模因素按药物机制选择

附加造模因素主要考虑两点：需要补上哪一类证据，以及与候选药物是否落在同一条通路。一个能稳定复现疾病表型的模型，不一定就是评价某一特定药物的合适模型。如果造模策略和药物作用在同一条通路上，那么最后看到的药效变化，就很难判断到底来自药物，还是来自造模本身。

下表按四类常见的研发问题，给出对应的配置、需要规避的风险，以及目前可以引用的公开证据。

另外，小鼠的遗传背景，以及同一通路中上下游基因的不同，也可能影响最终表型。因此，对于缺乏已有数据支持的模型组合，建议先进行小规模预实验，并设置野生型平行对照，确认模型可行后，再进入正式药效研究。

04四个评价方向的指标与分期取样策略

基础模型与附加因素确定之后，下一步就是看这只动物到底发生了什么，以及这些变化是如何一步步发展的。评价环节回答的是四个方向各自的问题，因此需要建立一条清晰的指标链，完整呈现疾病从代谢异常、器官损伤到功能改变的演进过程。其中肾脏一行需要单独说明：UACR、肾脏病理与 GFR 分处三个层级，回答的不是同一个问题。UACR 提示滤过屏障受损，病理描述结构改变，只有 GFR 直接对应功能。多数模型能做到前两层，第三层才是难点。

*上表列出每个方向的指标链——同一行内的指标是递进关系，不是并列的检测项目。

指标链解决看什么，取样安排解决什么时候看。同一批动物分三段取样：基线段确定体重、糖代谢、血脂、UACR、GFR 与心脏功能的起点；中期段观察代谢变化、UACR、GFR 与心脏功能出现的先后次序；后期段以肝、肾、心病理完成终点验证。同一批动物、同一条时间进行评价，得到的是可追踪的疾病进程。相反如果只取终点取材，就无法看到疾病是如何一步步发展的，看到的只是最后的结果。

05结语

复合造模的合理做法，不是寻找一只表型齐全的动物，也不是把多个模型与多个终点简单并置，而是让四个要素相互对应：一个明确的研发问题，一个已验证的基础模型，一组不与药物机制冲突的附加因素，一条分阶段的证据链。致病因素可以叠加，表型不会自动跟上。在增加任何一层之前，先确认这一层能多提供哪一条证据，以及为此付出的代价是什么。

参考文献

1. Kanoo S, et al. Deletion, but Not Heterozygosity, of eNOS Raises Blood Pressure and Aggravates Nephropathy in BTBR ob/ob Mice. Nephron 2024;148:631–642. doi:10.1159/000536522

2. Wang CH, et al. A modest decrease in endothelial NOS in mice comparable to that associated with human NOS3 variants exacerbates diabetic nephropathy. Proc Natl Acad Sci USA 2011;108:2070–2075. doi:10.1073/pnas.1018766108

3. Hudkins KL, et al. BTBR Ob/Ob Mutant Mice Model Progressive Diabetic Nephropathy. J Am Soc Nephrol 2010;21:1533–1542. doi:10.1681/ASN.2009121290

4. Zhao HJ, et al. Endothelial Nitric Oxide Synthase Deficiency Produces Accelerated Nephropathy in Diabetic Mice. J Am Soc Nephrol 2006;17:2664–2669. doi:10.1681/ASN.2006070798

5. van Koppen A, et al. A novel mouse model for cardiovascular-kidney-metabolic syndrome: Bridging metabolic, renal and cardiac dysfunction. Mol Metab 2026;108:102368. doi:10.1016/j.molmet.2026.102368

6. Xu M, et al. A novel mouse model of diabetes, atherosclerosis and fatty liver disease using an AAV8-PCSK9-D377Y injection and dietary manipulation in db/db mice. Biochem Biophys Res Commun 2022;622:163–169. doi:10.1016/j.bbrc.2022.07.031

7. Taleb S, et al. Defective leptin/leptin receptor signaling improves regulatory T cell immune response and protects mice from atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2007;27:2691–2698. doi:10.1161/ATVBAHA.107.149567

8. Nishina PM, et al. Atherosclerosis in genetically obese mice: The mutants obese, diabetes, fat, tubby, and lethal yellow. Metabolism 1994;43:554–558. doi:10.1016/0026-0495(94)90195-3

9. Getz GS, Reardon CA. Do the Apoe⁻/⁻ and Ldlr⁻/⁻ Mice Yield the Same Insight on Atherogenesis? Arterioscler Thromb Vasc Biol 2016;36:1734–1741. doi:10.1161/ATVBAHA.116.306874

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