[发明专利]新型冠状病毒感染的啮齿动物模型的构建方法和用途

说明书

本发明涉及动物模型构建技术领域，具体提供了一种新型冠状病毒SARS‑CoV‑2感染的啮齿类动物模型及其构建方法和用途，所述构建方法包括如下步骤：肺损伤动物模型的构建：选用免疫缺陷的动物作为对象构建肺损伤动物模型；细胞移植：将人源肺上皮细胞移植入所述肺损伤动物模型的肺部；SARS‑CoV‑2病毒感染：将SARS‑CoV‑2病毒移植入经细胞移植步骤处理之后的动物肺部进行感染，建立新型冠状病毒SARS‑CoV‑2感染的啮齿类动物模型，该方法不仅构建过程简便，容易操作，构建成本低，而且能够最大程度上模拟正常的人肺组织结构和人ACE2受体蛋白表达情况。

技术领域

本发明涉及动物模型构建技术领域，具体涉及一种新型冠状病毒SARS-CoV-2感染的啮齿类动物模型及其构建方法和用途。

背景技术

新型冠状病毒病（coronavirus disease 2019, COVID-19）是一种新的传染病，是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus2, SARS-CoV-2）引起的一种呼吸道疾病，在全球范围内暴发流行，其高传染率和死亡率威胁全球。SARS-CoV-2感染人体后，最常见的症状有咳嗽、发热、气促和呼吸困难等，严重感染时可能导致严重急性呼吸综合征、肾衰竭甚至出现死亡。研究发现，SARS、MERS、SARS-CoV-2等冠状病毒感染会引起机体免疫调控网络失衡，引发细胞因子风暴综合征（cytokinestorm syndrome, CSS），使靶细胞如肺泡上皮细胞出现弥漫性损伤，从而使人体出现急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）、脓毒性休克及多器官功能障碍，甚至导致死亡。

SARS-CoV-2病毒通过其包膜上携带的S蛋白特异性识别人体细胞ACE2受体蛋白进入细胞，但由于ACE2蛋白在不同物种间存在较大的差异，所以目前能够作为COVID-19动物模型的物种多为非人灵长类动物。尽管非人灵长类动物模型在形态学、生理学、病理学和临床疾病与人有较高的相似性等诸多优势，但是由于价格昂贵、不易得到和数量有限等使用并不广泛。啮齿类动物由于价格便宜、易获得和使用、数量充足，常常作为药物和疫苗的研发的动物模型的首选物种。然而，由于人和啮齿类ACE2之间的差异，SARS-CoV-2病毒无法识别啮齿类ACE2，进而无法直接利用啮齿类动物建立COVID-19动物模型。

目前，COVID-19的发病机制不完全清楚，仍然没有针对SARS-CoV-2特异的治疗方法及药物和疫苗面市。针对COVID-19的基础研究集中在致病机制、抗SARS-CoV-2药物及疫苗的开发。动物模型的发展有助于深入了解其发病机制，以及加快药物和疫苗的研发，对于阻止 COVID-19 流行蔓延至关重要。同时在药物和疫苗进入临床研究之前，也需要严格、合适的模型以针对感染的人源肺脏细胞，验证药品和疫苗在体内环境下的安全性和有效性等问题。

为此，中国专利文献CN111621523A公开了一种ACE2细胞人源化的小鼠模型及其构建方法和应用，其构建方法包括（1）采用携带ACE2基因的慢病毒与包装细胞混合，制成慢病毒悬液，再将所述慢病毒悬液与母细胞混合，得到所述过表达ACE2受体的人源细胞；（2）通过尾静脉注射将所述过表达ACE2受体的人源细胞转移至免疫缺陷小鼠体内，培养得到所述ACE2人源化的小鼠模型。通过该方法构建得到的小鼠模型采用过表达ACE2受体的人源细胞株，如BCG823、A549、Huh7、Jurkat和293T等，这些细胞并非正常人体肺脏中存在的细胞类型，不具有健康肺脏细胞的形态和表达谱特征；此外，这些细胞株一旦定植到免疫缺陷小鼠体内，具有较强的增殖能力，可能生长成肿瘤组织，最终导致小鼠死亡。以上不足导致移植的细胞不能很好地模拟正常人肺生理状态和肺内实际ACE2受体的表达情况，从而导致该小鼠模型不能很好地发挥模拟作用。

发明内容