小鼠模型模仿人类的SARS CoV 2感染

5月26日，研究人员在《细胞宿主与微生物》杂志“细胞宿主与微生物”(Cell Host&Microbe)上报告说，小鼠感染重症急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)的模型具有人类患者所观察到的特征。研究人员使用CRISPR / Cas9基因编辑技术，产生了产生人类血管紧张素转换酶II(hACE2)的小鼠，该酶是SARS-CoV-2结合并用于进入人类细胞的受体。

“非常需要能够复制在COVID-19患者中观察到的临床病程和病理的小型动物模型，”中国北京国立食品与药物控制研究所(NIFDC)的共同资深研究作者王有春说。“这里描述的动物模型为研究SARS-CoV-2感染和传播提供了有用的工具。”

Wang和他的合作者使用CRIPSR / Cas9生成了可以表达hACE2的小鼠模型。这组作者说，与其他表达hACE2的基因工程小鼠相比，他们的小鼠模型具有许多优势，可以模拟SARS-CoV-2感染。hACE2不会被随机插入，而是被精确地插入X染色体上的特定位点，并且完全替代了该蛋白的小鼠版本。此外，这是一种遗传稳定的模型，个体之间差异很小。此外，肺中病毒RNA的负载要高得多，因此hACE2在各种组织中的分布会更好地与人类观察到的相匹配。

通过鼻子感染SARS-CoV-2后，转基因小鼠显示出在肺，气管和大脑中有强大的病毒RNA复制的证据。军事医学科学院(AMMS)的共同资深研究员，中国北京军事医学科学院院士秦成峰说：“由于只有少数COVID-19患者出现了神经系统症状，因此大脑中病毒RNA的存在有些出乎意料。” 。

与hACE2结合进入宿主细胞的SARS-CoV-2 S蛋白也存在于肺组织和脑细胞中。此外，研究人员还确定了SARS-CoV-2靶向的主要气道细胞为可产生CC10蛋白的Clara细胞。“我们的结果提供了显示肺中SARS-CoV-2主要靶细胞的第一线证据，” AMMS的共同资深研究作者周瑜森说。

此外，小鼠发展出间质性肺炎，影响肺气囊周围的组织和空间，导致炎症细胞浸润，分隔气囊的结构变厚以及血管损伤。与年幼的老鼠相比，年长的老鼠表现出更严重的肺损伤，并增加了称为细胞因子的信号分子的产生。综上所述，这些特征概括了在COVID-19患者中观察到的特征。

当研究人员将SARS-CoV-2注入胃中时，三只小鼠中有两只在气管和肺中显示出高水平的病毒RNA。S蛋白也存在于肺组织中，显示出炎症迹象。这组作者说，这些发现与COVID-19患者有时会出现胃肠道症状，例如腹泻，腹痛和呕吐的观察结果一致。但是，通过胃进行感染所需的剂量比通过鼻子感染所需的SARS-CoV-2剂量高10倍。

使用此小鼠模型的进一步研究可能会揭示出SARS-CoV-2如何侵入大脑，以及该病毒如何在胃肠道环境中生存并侵入呼吸道。NIFDC的共同资深研究作者范昌发说：“我们手稿中描述的hACE2小鼠为了解人类SARS-CoV-2感染的意外临床表现提供了一个小动物模型。”“这种模型对于测试抗击SARS-CoV-2的疫苗和治疗方法也将是有价值的。”