ICR-Tg(hACE2),动物试验

在SARS-Cov研究过程中，科学家发现ACE2不仅具有上述羧肽酶活性而且还是SARS-CoV的功能性受体，发现SARS-CoV是通过其表面的S蛋白和靶细胞的表面受体ACE2结合侵入宿主细胞进行感染。可见ACE2不仅在血压和心功能的调节方面扮演了重要角色，而且还是SARS-CoV的功能性受体。

2019年12月湖北武汉爆发的新型冠状病毒SARS-CoV-2，据研究发现也是通过ACE2进行感染的，与SARS-CoV相同，并且检测发现ACE2不仅在肺AT2细胞、食管上皮细胞和复层上皮细胞中高度表达，而且在回肠和结肠吸收性肠上皮细胞中也有高表达。 血管紧张素转换酶2（ACE2）基因位于X染色体，包含18个外显子，编码由805个氨基酸残基组成的I型跨膜糖蛋白。ACE2是羧肽酶ACE的同源物，一种天然的嵌合蛋白，包括2个结构域：类似ACE的N端活性区和类似COLLECTIN的C端区，这样的双重结构域赋予了ACE2上述两种蛋白的功能。

肾素-血管紧张素系统(RAS)，在维持机体血压稳态、体液和盐平衡方面起着重要作用，据研究报道RAS的异常激活与心血管和肾脏疾病的发病机制相关。而ACE2的主要作用是将血管紧张素II转换为七肽血管紧张素1-7，达到拮抗血管紧张素II的升压，从负向调节RAS系统。

中国医学科学院医学实验动物研究所秦川团队构建了转基因小鼠ICR-Tg(hACE2)，通过大量的工作对模型进行下列四项的评价 (1)被病毒感染的动物表现出类似患者的症状和体征;(2)从实验感染的动物体内可分离到病毒 ;(3)动物体内存在针对病毒感染的特异性的免疫反应;(4)活检和尸检显示出动物具有与患者一样的病理特征【3】。

具体评价：采用Western blot 技术检测hACE2在膜蛋白中的表达【4】。用实时荧光定量PCR检测hACE2转基因小鼠的拷贝数【5】。为了确定接种的小鼠是否感染了SARS-CoV病毒，采用免疫荧光（IFA）、免疫组化同时测定检测肺组织【4】，为了确定接种SARS-CoV-2病毒的小鼠是否感染，采用接种后临床观察，病毒RNA检测和组织病毒滴度检测及分离培养【7】。接种用 PUMC01株SARS-CoV感染hACE2转基因小鼠, 光镜下观察小鼠全身组织器官的病理变化;ELISA方法检测血清特异性抗体和肺组织匀浆上清细胞因子 TNF-α、IL-6、IFN-γ变化【5】，接种SARS-CoV-2病毒后对肺组织器官进行病理切片和检查并通过IHC对炎性细胞进行检测，并对SARS-CoV-2 S蛋白（图 3f）和hACE2受体（图3g）进行了共同定位【7】。用 PUMC01 株 SARS-CoV 感染野生型及人 ACE2 转基因小鼠, 免疫印迹、免疫组化及分光光度法观察两组动物在感染后3 、7 d 肺组织诱导型一氧化氮合酶 ( iNOS) 和血清NO 的变化【6】。感染SARS-CoV-2病毒后在ACE2-HB-01小鼠血清中检测到病毒蛋白的抗体【7】。

hACE2转基因小鼠感染 SARS-CoV及SARS-CoV-2后出现与人类者相似的病理特征和免疫学反应, 为研究冠状病毒发病机制和药物评价提供了小动物模型。