新型冠状病毒（SARSCoV2）感染转基因小鼠模型

ICR

SARS-CoV-2（原2019-nCoV, HB-01），由中国疾控中心谭文杰教授提供，通过滴鼻的方式感染人 hACE2 基因的小鼠，感染剂量1× 105TCID50只，感染体积50 μl 只。

3.1 临床表现

hACE2转基因小鼠感染后一般状态尚可，部分小鼠出现竖毛。感染后小鼠体重出现下降，感染 5天时平均体重下降百分比达到5%（图1）

图1. hACE2 转基因小鼠感染后体重下降百分比. 与对照组相比，

**p<0.01, *p<0.05.

3.2 病毒学检测

（1）病毒分离

感染第3天和第5天从肺组织分离病毒，匀浆接种Vero细胞，可发生有明显的细胞病变（图2），在电子显微镜下观察到病毒的特征性结构（图3）。而对照组小鼠没有观察到任何异常现象。

图2. Vero 细胞分离肺组织中病毒左侧：对照组小鼠；右侧：

感染组小鼠

图3电镜观察病毒结构

（2）病毒载量

在小鼠感染后第三天和第五天分别收集主要脏器，用以检测病毒在小鼠体内的分布情况。RT PCR 结果显示，感染后 hACE2 转基因小鼠，只有在肺脏显现出病毒明显存在（图4）。 感染3 天后，肺组织中病毒载量可达到106.5拷贝/ml 感染 5 天后，肺组织中病毒载量可达到10 5.0拷贝/ml（图 5）。

图4. RT-PCR检测肺组织中病毒核酸

图5. RT PCR 检测肺组织中病毒(3 dpi 与5 dpi)

（3）病毒抗原检测

在小鼠感染后第三天和第五天分别收集主要脏器，用免疫荧光检查病毒在小鼠体内的分布情况，发现病毒主要分布于肺脏支气管上皮细胞和肺泡上皮细胞内（图6）。

图6. 免疫荧光检查肺组织中病毒分部（3 dpi）

3.3病理学检查

（1）肺部大体病理

与对照组相比，感染小鼠肺脏大体病理表现为，肺脏表面出现局灶性病变损伤，呈暗红色。

图7. 感染小鼠肺部大体病理.左侧：对照组小鼠；右侧：感染组小鼠

（2）肺部组织病理

用免疫组化观察了肺组织内病毒抗原分布，发现抗原分布于支气管上皮细胞（蓝箭头）、肺泡上皮细胞（黑箭头）和巨噬细胞（红箭头）（图8）。

图8. 免疫组化观察肺组织内病毒抗原分布.400 ×.

小鼠感染后肺组织呈弥漫性中度间质性肺炎改变，可见肺泡隔增宽、炎细胞浸润，血管周围炎细胞浸润（黑色箭头），肺泡腔内可见巨噬细胞（蓝色箭头）及少量蛋白（绿色箭头）渗出（图9）

图9. 感染小鼠肺组织病理

3.3 抗体检测

感染小鼠第14天分离血清，检测到特异性IgG产生（图10）。

图10. 第 14天血清中抗体检测

1.动物模型评价方法

本实验建立的新型冠状病毒动物模型采用监测临床症状、病毒学和病理学 等方法进行分析和鉴定，确定该动物模型成功建立 。

（1）大体观察：临床症状观察包括动物的体重变化一般症状观察（弓背、竖毛、反应度降低等）等。动物感染后主要表现为明显的体重下降，部分动物竖毛，没有其他明显的症状。与其他传染病动物模型类似，体重下降百分比与疾病状态正相关。

（2）病毒学监测发现，在肺组织中可以检测到病毒 RNA 并能分离到活病毒，在组织匀浆中电镜下可以观察到病毒颗粒，证实从被感染动物中可以分离到病毒，分别在感染后第3天和第5天检测到肺组织病毒载量，在病因上成功模拟 COVID 19。

（3）病理学检测发现，被感染动物的肺组织出现间质性肺炎呈弥漫性中度间质性肺炎改变，可见肺泡隔增宽、炎细胞浸润，血管周围炎细胞浸润，肺泡腔内可见巨噬细胞及少量蛋白渗出，在间质性肺炎和巨噬细胞浸润方面与临床一致。

以上三项指标模拟了新型冠状病毒感染肺炎病人的主要指标，证明小鼠模型成立。

2.评价指标体系

根据模型的主要表现，该模型用于研究、疫苗和药物评价时，与模型对照组相比，主要检测干预组的三类指标：

（1）体重下降百分比

与模型对照组相比，观察感染小鼠的体重下降百分比改变情况。

（2）肺组织内病毒载量

与模型对照组相比，检测感染小鼠第3天和第5天肺组织内病毒载量变化情况。

（3）肺组织病理改变

与模型对照组相比，检测感染小鼠间质性肺炎的病理学改变情况。