1 背景介紹
冠狀病毒（CoV）是自然界廣泛存在的一種人獸共患病病毒。最近一次是2019年由嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（SARS-CoV-2）引起的新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）大流行，目前仍在持續(xù)反復(fù)感染人群，威脅人類健康。COVID-19發(fā)病時(shí)引起患者發(fā)熱、干咳、疲勞、腹瀉、呼吸困難和咯血等癥狀，誘導(dǎo)肺等主要部位發(fā)生免疫病理改變。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2）是SARS-CoV-2病毒侵入人體最主要的細(xì)胞表面受體，但由于物種間的差異，SARS-CoV-2病毒無法與野生型嚙齒動(dòng)物的ACE2受體結(jié)合，但是通過基因編輯技術(shù)將小鼠ACE2替換為人源ACE2，就可以獲得穩(wěn)定表達(dá)人類ACE2受體的人源化ACE2小鼠（hACE2）。因此本研究旨在建立SARS-CoV-2滴鼻感染所致的hACE2小鼠病毒性肺炎模型，為抗體、疫苗、抗感染藥物的非臨床評(píng)價(jià)提供載體模型。
2 材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和病毒株
SPF級(jí)K18-hACE2雄性小鼠，共24只，6~8周齡，體質(zhì)量18~26g，購自江蘇集萃藥康生物科技有限公司。
新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）毒株（GenBank: MT123290），從1名患者咽拭子中分離，保存于P3實(shí)驗(yàn)室－80℃超低溫冰箱。
2.2 主要試劑和儀器
（1）主要試劑：瑞德西韋。
（2）主要儀器：電子天平，生物顯微鏡。
2.3 試驗(yàn)方法
將24只雄性hACE2小鼠按體重隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型對(duì)照組、瑞德西韋組，每組8例動(dòng)物。除正常對(duì)照組滴鼻給予生理鹽水外，其他各組小鼠在乙醚輕度麻醉下，均滴鼻感染4×10
5 PFU的SARS-CoV-2 病毒。瑞德西韋組給予50 mg/kg灌胃給藥，正常對(duì)照組、病毒模型對(duì)照組給予純水灌胃給藥，1次/d，連續(xù)5 d。感染后每日記錄小鼠死亡情況，計(jì)算5 d死亡率。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后解剖取肺組織，左肺組織置于10%中性福爾馬林固定，進(jìn)行常規(guī)蘇木素-伊紅（H-E）染色后，光鏡下觀察組織病理學(xué)改變情況。
3 試驗(yàn)結(jié)果
3.1小鼠的生存情況
實(shí)驗(yàn)期間正常對(duì)照組動(dòng)物無死亡發(fā)生，模型對(duì)照組體質(zhì)量下降、毛發(fā)褶皺、體征虛弱和死亡。各組動(dòng)物存活結(jié)果（見表1、圖1）顯示，攻毒第4天后，模型對(duì)照組小鼠100%死亡；攻毒第5天后，瑞德西韋組對(duì)感染SARS-CoV-2小鼠保護(hù)作用和生命延長率分別為75%和22.42%，平均生存天數(shù)為4.75d，與模型對(duì)照組相比具有顯著性差異（
P<0.01）。
表1
SARS-CoV-2 病毒感染小鼠生存情況（`x±s）
|
組別 |
劑量 |
動(dòng)物數(shù)/只
（始/終） |
平均存活時(shí)間/d |
死亡保護(hù)率
/% |
生命延長率
/% |
|
模型對(duì)照組 |
— |
8/0 |
3.88±0.35 |
— |
— |
|
瑞德西韋組 |
50mg·kg-1 |
8/6 |
4.75±0.46** |
75.00 |
22.42 |
注：與模型對(duì)照組比較，
**P<0.01；死亡保護(hù)率（%）=模型對(duì)照組死亡率－給藥組死亡率；生命延長率（%）=（給藥組平均存活時(shí)間－模型對(duì)照組平均存活時(shí)間）/模型對(duì)照組平均存活時(shí)間×100%。
圖1
各組小鼠的生存曲線
3.2組織病理學(xué)改變
HE染色結(jié)果顯示（圖2），正常對(duì)照組小鼠肺內(nèi)各級(jí)支氣管結(jié)構(gòu)正常，肺泡腔正常,間質(zhì)血管未見擴(kuò)張或狹窄和炎細(xì)胞浸潤。模型對(duì)照組小鼠肺組織出現(xiàn)肺出血/淤血，間質(zhì)肺炎（吞噬細(xì)胞浸潤/蛋白液滲出），肺泡腔蛋白液滲出，血管/細(xì)支氣管周圍炎細(xì)胞浸潤，支氣管黏膜變性/壞死、脫落等變化，肺部病理變化指征明顯。結(jié)合動(dòng)物比例和病變程度，與模型對(duì)照組相比，瑞德西韋組上述病變減輕，對(duì)SARS-CoV-2感染造成的的間質(zhì)性肺炎、血管/細(xì)支氣管周圍炎細(xì)胞浸潤、肺出血/淤血等病理變化有明顯的改善作用。
圖2
各組小鼠肺組織病理檢查結(jié)果（HE染色，×200）
4 試驗(yàn)結(jié)論與討論
本研究建立的SARS-CoV-2滴鼻感染hACE2轉(zhuǎn)基因小鼠模型，在感染SARS-CoV-2后，小鼠生存率明顯下降，肺部間質(zhì)肺炎、血管/細(xì)支氣管周圍炎細(xì)胞浸潤等肺部病理變化指征明顯，提示SARS-CoV-2感染小鼠模型造模成功。而瑞德西韋組死亡率明顯下降，平均存活時(shí)間顯著延長，肺組織病理改變明顯，表明本研究建立的SARS-CoV-2滴鼻感染hACE2小鼠病毒性肺炎模型，能夠作為篩選抗SARS-CoV-2藥物的載體模型。
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