SARS-CoV-2感染Ad5-hACE2转导的非转基因小鼠模型

SARS-CoV-2感染Ad5-hACE2转导的非转基因小鼠模型

新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的持续流行推动了动物模型在病毒致病机制研究、药物筛选及疫苗评价中的广泛应用。传统的转基因小鼠模型（如hACE2转基因小鼠）虽能模拟人类感染，但其制备周期长、成本高，且可能存在基因表达异常等问题。近年来，基于腺病毒载体（Ad5）介导的hACE2受体转导技术，构建非转基因小鼠模型，因其性、灵活性和可重复性，逐渐成为研究SARS-CoV-2感染的重要工具。本文将从模型构建原理、检测范围、检测项目及方法等方面展开详细阐述。

一、模型构建原理与技术优势

Ad5-hACE2转导的非转基因小鼠模型通过鼻腔或气管注射携带人类ACE2（hACE2）基因的腺病毒载体（Ad5），使小鼠肺部短暂表达hACE2受体。由于SARS-CoV-2的刺突蛋白（Spike）需结合hACE2进入宿主细胞，转导后的小鼠可被病毒有效感染，模拟人类COVID-19的病理特征。相较于传统转基因模型，该技术具有以下优势：

• 快速：腺病毒转导可在数天内实现hACE2高表达；
• 时空可控：通过调整病毒载量及感染时间，灵活控制模型病程；
• 经济性：无需繁育转基因品系，显著降低实验成本。

二、检测范围与适用研究方向

该模型广泛适用于以下研究领域：

• 病毒复制动力学及组织嗜性分析；
• 宿主免疫应答机制（如细胞因子风暴、T细胞反应）；
• 抗病毒药物与中和抗体的体内疗效评价；
• 疫苗免疫保护效果验证；
• 重症COVID-19相关肺损伤及多器官功能障碍研究。

三、关键检测项目与方法

1. 病毒载量与分布检测

• 检测方法：qRT-PCR定量肺组织、血液及粪便中的病毒RNA；免疫组化（IHC）定位病毒抗原。
• 仪器设备：实时荧光定量PCR仪（如Bio-Rad CFX96）、全自动切片扫描仪（如Leica Aperio）。

2. 炎症与免疫反应评估

• 检测项目：血清细胞因子（IL-6、TNF-α）、肺组织免疫细胞浸润（CD4+ T细胞、巨噬细胞）。
• 检测方法：ELISA、流式细胞术（FACS）、多重荧光免疫组化（mIHC）。
• 仪器设备：酶标仪（如Thermo Multiskan FC）、流式细胞仪（如BD FACSymphony）。

3. 病理学与影像学分析

• 检测指标：肺泡损伤、间质纤维化、血管通透性变化。
• 检测方法：HE染色、Masson三色染色、小动物活体成像（IVIS）。
• 仪器设备：显微成像系统（如Olympus VS200）、小动物CT（如PerkinElmer Quantum FX）。

四、模型验证与质量控制

为确保实验可重复性，需严格监控以下环节：

• hACE2表达水平：通过Western blot或免疫荧光验证转导效率；
• 感染一致性：采用标准化病毒接种剂量（如1×10^5 PFU）；
• 动物品系选择：优先使用BALB/c或C57BL/6等免疫背景清晰的小鼠。

五、局限性与改进方向

尽管Ad5-hACE2模型优势显著，但仍存在以下挑战：

• 腺病毒载体可能诱发短暂炎症反应，需设置空载体对照组；
• hACE2表达随时间衰减，限制长期观察研究；
• 未来可通过优化载体（如使用低免疫原性腺病毒）或联合其他递送系统提升模型稳定性。

结论

Ad5-hACE2转导的非转基因小鼠模型为SARS-CoV-2研究提供了、经济的平台，尤其在药物开发和免疫机制解析中展现出重要价值。通过规范检测项目、采用多维分析方法，并结合临床样本验证，该模型有望进一步推动COVID-19基础研究与转化应用。