hACE2 转基因小鼠

1.实验材料

1.1实验动物

hACE2 转基因小鼠来自中国医学科学院医学实验动物研究所

1.2主要实验仪器

Nikon显微注射仪

Nikon光学显微镜

BIO-RAD电泳仪

Tanon电泳槽

Tanon数码凝胶图像处理系统

Incucell恒温培养箱温控

TAITEC振荡箱

Eppendorf离心机

Eppendorf移液器

2. 实验操作规程和动物处理伦理

模型制作中涉及动物的操作程序已获得中国医学科学院医学实验动物研究所实验动物使用与管理委员会的批准，批准号为MYW22004，简要步骤如下：

2.1  ANGII诱导高血压

选取转人hACE2转基因小鼠，在体灌注血管紧张素II(AngII) 400ng/kg.min以及生理盐水（0.9% NaCl），28天诱导hACE2转基因小鼠高血压升高，同时伴有靶器官损伤。

2.2构建SARS-COV-2病毒感染高血压小鼠模型

利用医科院医学实验动物研究所SARS-COV-2感染平台，传代分离并扩增冠状病毒 SARS-COV-2，通过滴鼻（10⁵ TCID50）对hACE2转基因高血压小鼠进行 SARS-COV-2病毒感染，从而构建高血压合并新冠肺炎小鼠模型。

1.  hACE2转基因高血压小鼠血压明显升高，感染SARS-COV-2病毒5天后，肺部病毒浓度显著高于对照感染小鼠（图1）。

图1 hACE2转基因高血压小鼠血压与病毒载量

2.  肺部大体结构显示hACE2转基因高血压小鼠感染SARS-COV-2病毒5天后，小鼠肺部出现明显水肿和血凝块。HE和马松染色亦显示明显的纤维化和病理损伤（图2）。

图2 hACE2转基因高血压小鼠肺大体结构和病理染色

3.  心脏和肾脏的病理结果也显示高血压合并新冠肺炎模型小鼠的心脏和肾脏损伤显著增加（图3）。

图3 hACE2转基因高血压小鼠心脏和肾脏病理染色

4. 模型药物评价：给予过表达hACE2转基因高血压感染小鼠AT1RB治疗，阻断RAS系统的效应，发现感染SARS-CoV-2之后第1、3、5天心脏、肺和肾脏组织ACE2的表达较未给药组逐渐增加（图4）。

图4 hACE2转基因高血压小鼠ATIR治疗后病毒载量及ACE2表达

5. 模型药物评价：给予过表达hACE2转基因高血压感染小鼠AT1RB治疗，但组织损伤病理分析则显示在感染SARS-CoV-2之后的第1和3天未见明显差异（图5-6）；感染SARS-CoV-2之后的第5天，AT1RB处理组心脏和肺组织损伤要显著低于未处理组（图7）。

图5 hACE2转基因高血压小鼠ATIR治疗1天组织病理染色

图6 hACE2转基因高血压小鼠ATIR治疗3天组织病理染色

图7 hACE2转基因高血压小鼠ATIR治疗5天组织病理染色

1 血压表型观察

hACE2转基因高血压小鼠收缩压155±8 mmHg, 显著高于对照组收缩压100±8 mmHg。

2 生存率情况

    模型鼠和对照鼠，观察7月龄内死亡情况，二者并无明显差异。

3 肺形态解剖观察

组织病理染色检查hACE2转基因高血压小鼠肺结构变化，统计结果表明hACE2转基因高血压小鼠感染SARS-COV-2病毒5天后，小鼠肺部出现明显水肿和血凝块。HE和马松染色亦显示明显的纤维化和病理损伤（图2）。