建立和描述一个hACE2/hTMPRSS2敲入小鼠模型来研究SARS-CoV-2
Hongwei Liu1, Terza Brostoff1, Ana Ramirez1
1Department of Pathology, Microbiology, and Immunology, School of Veterinary Medicine, University of California, Davis, CA, United States.
Frontiers in immunology
|July 25, 2024
概括
一种新的人类ACE2 / TMPRSS2敲入小鼠模型允许研究轻度的COVID-19. 这种非致命的模型使得对急性和后急性SARS-CoV-2感染阶段的研究成为可能,为肺部和心血管结果提供了洞察力.
科学领域:
- 病毒学 病毒学
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 遗传学 遗传学 是一个
背景情况:
- 目前用于SARS-CoV-2 (COVID-19) 研究的小鼠模型,如K18转基因小鼠或ACE2敲进 (KI) 小鼠,具有局限性.
- 这些模型往往导致致命的疾病或只关注急性感染,阻碍研究后急性阶段和特定器官的结果.
- 现有的模型不能完全回顾人类对SARS-CoV-2的反应,包括肺部和心血管的影响.
研究的目的:
- 开发和描述一种表达人类ACE2和TMPRSS2 (hACE2/hTMPRSS2) 的新型,非致命的敲进 (KI) 鼠标模型.
- 为了能够全面研究SARS-CoV-2感染的急性 (注射后<14天) 和后急性 (>注射后14天) 阶段.
- 评估这种新的KI小鼠模型对于在轻度COVID-19中调查肺部和心血管结果的适用性.
主要方法:
- 通过将小鼠ACE2和TMPRSS2基因位点替换为人类基因位点,在小鼠促进者的控制下,设计了一种新的KI小鼠模型.
- 通过鼻腔注射HaaCE2/hTMPRSS2 KI小鼠与SARS-CoV-2的Omicron菌株,并监测它们的体重变化和病毒载量.
- 进行生理评估,包括运动,行为,生物监测 (心脏活动,呼吸) 和微型计算机断层扫描,在注射后长达6个月.
主要成果:
- hACE2/hTMPRSS2 KI小鼠在注射后7天 (dpi) 呈现过渡性体重减轻和恢复,在拭子 (1-2 dpi) 和肺部 (2-6 dpi) 中可以检测到传染性SARS-CoV-2.
- 雄性小鼠的运动暂时减少,而呼吸,氧和和心率变化在两性中都没有受到影响.
- 在注射后6个月的重新暴露后,小鼠成功重新感染,表现出类似的疾病症状,表明研究适应性免疫力的潜力.
结论:
- 新生成的 hACE2/hTMPRSS2 KI小鼠模型为研究轻度COVID-19提供了有价值的工具.
- 该模型允许研究急性和后急性感染阶段,包括潜在的肺和心血管后果.
- 该模型支持再感染的能力表明其在研究长期免疫力和针对SARS-CoV-2的疫苗疗效方面的实用性.


