2003年,一条新的控制低密度脂蛋白受体表达和功能的主要细胞调控途径被发现了。
一篇来自加拿大蒙特利尔临床研究所的报告称,他们在1号染色体上发现了一个新的前蛋白转化酶(proproteinconvertase)的基因编码,这个新发现的基因所表达的蛋白质叫前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin / kexin type 9),这个名字太长,也不好记,业界就把它简称为PCSK9。
找到了PCSK9基因,我们就可以研究PCSK9蛋白质的功能。经典的做法是用实验动物(最常用的是小鼠)做基因敲除(knock out)和基因敲入(knock in),然后研究这些转基因动物的各种生理指标的变化和表观的异常。
果不其然,这些科学家的想法很快就在动物模型中得到了概念上的验证。在PCSK9基因敲除的小鼠体内,因为没有了PCSK9基因,也就不会表达相应的蛋白质,其结果是胆固醇在主动脉壁上的沉积显著减少,说明PCSK9基因与胆固醇的调控是有相关性的。反过来,我们也可以人为地提高PCSK9基因在小鼠体内的表达,与其相应的蛋白质就会过量表达,而这些PCSK9蛋白质过量表达的小鼠就出现了明显的动脉粥样硬化。如果我们进一步敲除低密度脂蛋白受体的基因,使得小鼠的低密度脂蛋白受体缺失, 那么PCSK9功能的变化对于胆固醇沉积和斑块大小就不会造成显著的差异。这一系列实验结果说明,PCSK9基因很可能对动脉粥样硬化有很强的双向调节作用,而且必须通过低密度脂蛋白受体才能起作用。
虽然这些敲除和敲入的小鼠基因调控实验结果很说明问题,但小鼠毕竟不是人,这些在转基因小鼠身上观察到的现象在人的身上并不一定也会出现,我们还需要更直接的证据。