一种ACE2细胞人源化的小鼠模型及其构建方法和应用技术

本发明专利技术提供一种ACE2细胞人源化的小鼠模型及其构建方法和应用。所述小鼠模型以免疫缺陷小鼠为母体，同时其体内含有过表达ACE2受体的人源细胞。所述小鼠模型能够在免疫缺陷小鼠体内的人体细胞中过表达ACE2受体，提高以ACE2受体为感染媒介的冠状病毒的感染效率，同时还能够避免异种移植排斥的发生，减少背景污染。此外，所述小鼠模型还可供人体免疫细胞的移植和免疫重建，对于进一步研究人体免疫系统对病毒的杀伤作用、疫苗的筛选以及免疫治疗手段的评估具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种ACE2细胞人源化的小鼠模型及其构建方法和应用
本专利技术属于动物基因工程
，具体涉及一种ACE2细胞人源化的小鼠模型及其构建方法和应用。
技术介绍
新型冠状病毒(serveacuterespiratorysyndromecoronavirus2，SARS-CoV-2)、SARS冠状病毒以及MERS冠状病毒同属于冠状病毒科β属，同时，该病毒也被世界卫生组织列为感染人的第七个冠状病毒。SARS-nCOV-2与人体细胞表面的血管紧张素转换酶2(Angiotensin-convertingenzyme2，ACE2)这一特异性受体相结合是导致人感染SARS-nCOV-2的第一步。其中，ACE2是SARS、SARS-nCOV-2等冠状病毒的受体，ACE2基因位于人的X染色体，编码805个氨基酸残基，属于I型跨膜糖蛋白，相对分子质量为120kDa。研究发现，虽然小鼠体内也存在自身的ACE2，但野生型小鼠目前并不自然感染COVID-19病毒，因此，研究人员致力于研发ACE2转基因小鼠和ACE2敲除小鼠等。然而，ACE2转基因小鼠需要培养胚胎干细胞，胚胎干细胞系的建立和培养过程较为复杂，建模周期较长。同时，ACE2敲除小鼠构建方法操作过程较为复杂，成功率也不高。而且，常规的转基因小鼠或敲除小鼠含有小鼠本身的免疫细胞，如T细胞、B细胞和NK细胞，不利于重建人源化的免疫系统，阻碍在人源化ACE2小鼠上研究病毒和免疫细胞之间的关系。由于目前新型冠状病毒的动物模型比较少，构建时间较长，而且不能大量繁殖，限制了研究新型冠状病毒疫苗或者免疫方法的进程。因此，提供一种构建时间较短、新型冠状病毒感染效率高的小鼠模型对于防治新型冠状病毒具有较为重要的意义。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种ACE2细胞人源化的小鼠模型及其构建方法和应用。所述ACE2细胞人源化小鼠模型的构建周期较短，且有利于新型冠状病毒的侵染，能够为进一步研究和评估抗冠状病毒的免疫细胞治疗提供较为有效的帮助。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种ACE2细胞人源化的小鼠模型，所述小鼠模型以免疫缺陷小鼠为母体，且体内含有过表达ACE2受体的人源细胞。其中，所述免疫缺陷小鼠是商品化小鼠，可以由常规的生物实验器材厂商购得。本专利技术提供的小鼠模型能够在免疫缺陷小鼠体内的人体细胞中过表达ACE2受体，能够提高以ACE2受体为细胞感染媒介的冠状病毒(如SARS-nCOV-2)感染效率；同时，以表达人ACE2受体的人体细胞作为病毒宿主，是评估NK等免疫细胞抗病毒作用的基础，能够避免异种移植排斥的发生，减少背景污染，其效果和优势表达人ACE2受体的小鼠细胞所无法替代的。免疫缺陷型小鼠可供人体免疫细胞的移植和免疫重建，为疫苗和免疫治疗的研发与筛选提供基础。本专利技术提供的ACE2细胞人源化小鼠模型，是以ACE2受体为细胞感染媒介的冠状病毒的重要宿主动物模型，其感染效率非常高，可达66％。作为本专利技术优选的技术方案，所述免疫缺陷小鼠包括NSI和/或NSIN小鼠。优选地，所述免疫缺陷小鼠包括NOD/SCIDIL2rg-/-Foxn1-/-型和/或NOD/SCIDIL2rg-/-型小鼠。作为本专利技术优选的技术方案，所述过表达ACE2受体的人源细胞以BCG823、A549、Huh7、Jurkat、Nalm6、293T或H1299中的任意一种为母细胞，优选为BCG823。本专利技术中，以表达ACE2受体的人源细胞作为病毒宿主，是评估NK等免疫细胞抗病毒作用的基本，是现有技术中表达人ACE2受体的小鼠细胞所无法替代的，因为免疫细胞对不同种属细胞有异种移植排斥，会形成背景感染，无法判断该免疫效应是由于异种排斥引起还是病毒敏感性杀伤引起。其中，以BCG823为母细胞时，ACE2能够均匀分布在小鼠肺部，而且在肺泡组织较为明显，有利于病毒侵染。优选地，所述过表达人ACE2受体的人源细胞采用如下方法制备：将携带ACE2基因的慢病毒载体与包装细胞混合，制成慢病毒悬液，再将所述慢病毒悬液与母细胞混合，得到所述过表达ACE2的细胞。作为本专利技术优选的技术方案，所述ACE2基因偶联荧光素酶(Luciferase)基因。本专利技术中，在过表达ACE2的同时，可偶联荧光素酶基因，在免疫缺陷小鼠体内进行活体示踪和感染、治疗情况评估。优选地，所述ACE2基因偶联绿色荧光蛋白(GFP)基因。本专利技术中，若选用的免疫缺陷型小鼠为NOD/SCIDIL2rg-/-Foxn1-/-(NSIN品系)小鼠，在ACE2基因上偶联绿色荧光蛋白基因，共同过表达ACE2和GFP，亦可在无体毛的NSIN小鼠体内示踪。本专利技术中的实验中所用的裸小鼠不含T细胞、B细胞和NK细胞，免疫缺陷程度极高，相对于小白鼠，该裸小鼠因为无毛的特性，可提高GFP等自发荧光的活体成像的效果，方便实验研究。但是，构建本专利技术所述的小鼠模型可用的小鼠并不局限于该裸小鼠。优选地，所述小鼠模型体内还包括人免疫细胞。所述人免疫细胞包括NK免疫细胞或类NK免疫细胞。新型冠状病毒通过ACE2受体感染人体细胞，从而引起人体细胞表型改变，表达NK细胞杀伤受体的配体，从而引起NK类细胞的杀伤。在小鼠模型体内植入人免疫细胞，能够重建人源化的免疫系统，可用于冠状病毒的新型疫苗、治疗手段特别是细胞治疗的研发提供重要的模型。第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述的ACE2细胞人源化的小鼠模型的构建方法，所述构建方法以免疫缺陷小鼠为母体，将过表达人ACE2受体的人源细胞转移至所述免疫缺陷小鼠体内，得到所述ACE2细胞人源化的小鼠模型。本专利技术提供的制备方法在免疫缺陷小鼠体内移植入过表达人ACE2受体的细胞系，从而快速建立ACE2细胞人源化的小鼠模型，大大缩短实验周期，且能够大量进行繁殖。作为本专利技术优选的技术方案，所述构建方法包括如下步骤：(1)将携带ACE2基因的慢病毒载体与包装细胞混合，制成慢病毒悬液，再将所述慢病毒悬液与母细胞混合，得到所述过表达ACE2受体的人源细胞；(2)通过尾静脉注射将所述过表达ACE2受体的人源细胞转移至免疫缺陷小鼠体内，培养后得到所述ACE2细胞人源化的小鼠模型。优选地，步骤(1)所述母细胞与慢病毒的使用量比值为1个:(8～12)TU，例如可以是1个:8TU、1个:8.2TU、1个:8.5TU、1个:9TU、1个:9.5TU、1个:10TU、1个:10.5TU、1个:11TU、1个:11.5TU或1个:12TU等。本专利技术中，以感染复数(multiplicityofinfection，MOI)为10计，每1×106个母细胞加入107TU病毒总量。优选地，步骤(2)所述过表达ACE2受体的人源细胞的注射浓度为(1×103～1×104)个/μL，例如可以是1×103个/μL、2×103个/μL、3×103个/μL、4×103个/μL、5×103个/μL、6×103个/μL、7×103个/μL、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种ACE2细胞人源化的小鼠模型，其特征在于，所述小鼠模型以免疫缺陷小鼠为母体，且体内含有过表达ACE2受体的人源细胞。/n

【技术特征摘要】
1.一种ACE2细胞人源化的小鼠模型，其特征在于，所述小鼠模型以免疫缺陷小鼠为母体，且体内含有过表达ACE2受体的人源细胞。


2.根据权利要求1所述的小鼠模型，其特征在于，所述免疫缺陷小鼠包括NSI和/或NSIN型免疫缺陷小鼠；
优选地，所述免疫缺陷小鼠包括NOD/SCIDIL2rg-/-Foxn1-/-型和/或NOD/SCIDIL2rg-/-型小鼠。


3.根据权利要求1或2所述的小鼠模型，其特征在于，所述过表达ACE2受体的人源细胞以BCG823、A549、Huh7、Jurkat、Nalm6、293T或H1299中的任意一种为母细胞，优选为BCG823。


4.根据权利要求1～3任一项所述的小鼠模型，其特征在于，所述过表达ACE2受体的人源细胞采用如下方法制备：
将携带ACE2基因的慢病毒载体与包装细胞混合，制成慢病毒悬液，再将所述慢病毒悬液与母细胞混合，得到所述过表达ACE2受体的人源细胞；
优选地，所述ACE2基因偶联荧光素酶基因；
优选地，所述ACE2基因偶联绿色荧光蛋白基因。


5.根据权利要求1～4任一项所述的小鼠模型，其特征在于，所述小鼠模型体内还包括人免疫细胞。


6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：湖南昭泰生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43