斑马鱼动脉粥样硬化脂蛋白代谢动力学直接测量技术——光转换LipoTimer报告系统的开发与应用

研究人员开发出新型基因编码报告系统LipoTimer，通过将斑马鱼内源性apoBb.1基因与光转换荧光蛋白Dendra2融合，首次实现动脉粥样硬化相关脂蛋白（B-lps）动力学的活体实时监测。该研究揭示发育过程中B-lps周转速率变化规律，证实脂蛋白摄取、脂解（lipolysis）及甘油三酯装载缺陷对B-lps半衰期的差异化影响，并发现高胆固醇饮食通过抑制B-lps脂解延长其循环时间。这项技术为研究脂蛋白修饰基因与环境因素作用机制提供了革命性工具。

　　

在动脉粥样硬化研究中，载脂蛋白B（ApoB）脂蛋白（B-lps）的循环滞留时间与其致动脉粥样硬化特性密切相关。为直接测量这类脂蛋白的代谢动力学，科学家们巧妙改造斑马鱼的apoBb.1基因，构建出创新型LipoTimer报告系统——将光转换荧光蛋白Dendra2与ApoB融合表达。当紫外线照射时，Dendra2的发射光谱会从绿色转变为红色，这种"分子计时器"特性使得研究者能通过追踪红色荧光信号的变化来精确量化B-lps的周转速率。

研究发现：正常斑马鱼幼体的B-lps代谢速率随发育逐渐加快；而脂蛋白摄取或脂解（lipolysis）功能缺陷的突变体则表现出B-lps水平升高和半衰期延长；有趣的是，甘油三酯装载障碍的突变体反而产生更少、更小的B-lps颗粒，且其半衰期显著缩短。高胆固醇饮食实验进一步揭示，野生型幼鱼会出现B-lps代谢延缓，但脂解关键因子apoC2缺陷突变体却不受影响，这证实餐后肠道来源的B-lps激增会特异性抑制脂解过程。

这项突破性技术首次实现动脉粥样硬化相关脂蛋白代谢动力学的活体可视化分析，为探索饮食、基因修饰等因素如何通过影响B-lps寿命来调控心血管疾病风险开辟了新途径。光转换报告系统的创新设计尤其适用于动态追踪复杂生物过程中的分子周转特性，在代谢性疾病研究领域具有广阔应用前景。