课题基金 / 基金详情

hACE2转基因树鼩创制和SARS-CoV-2感染模型建立

批准号:
32070569
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
许凌
学科分类:
基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
许凌

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
新冠肺炎肆虐全球,对公众健康构成极大威胁。药物和疫苗研制是科技抗疫的焦点。是否有合适的动物模型用于药物和疫苗评价是关键瓶颈。树鼩是灵长类动物的近亲,能感染多种病毒,作为病毒感染性动物模型创建有一定的优势。申请人和团队成员一直从事树鼩免疫基因研究,阐明了其免疫遗传特性(PNAS 2016,J Immunol 2020)。前期申请人所在团队和合作者成功建立树鼩精原干细胞系,首次实现树鼩基因修饰的技术重大突破(Cell Res 2017)。这些工作为创建转基因树鼩病毒感染模型提供了坚实基础。申请人参与新冠科研攻关期间,发现树鼩能感染SARS-CoV-2,呈现部分新冠肺炎的临床症状,但病毒会被较快清除。本研究拟利用慢病毒和精原干细胞体系,建立过表达人源ACE2基因的转基因树鼩,探索建立SARS-CoV-2持续感染模型,明确转基因树鼩作为新冠肺炎研究的优势,更好的服务于新冠药物和疫苗的研发与评价工作
英文摘要
The pandemic of coronavirus disease 2019 (COVID-19) poses a global threat to the human population. Identifying animal species susceptible to infection with the pathogen SARS-CoV-2 / HCoV-19 is essential for controlling the outbreak and for testing valid prophylactics or therapeutics based on animal model studies. The Chinese tree shrew (Tupaia belangeri chinensis) is a close relative of primates. It can be infected by several viruses, including HBV, HCV, AIV and HSV-1. The tree shrew also possesses obvious advantages and potentials as a rising animal model for viral infections. In recent years, we have characterized the common and unique features of tree shrew immune genes, and showed the functional conservation and divergence of tree shrew immune system (PNAS 2016; J Immunol 2020). Together with collaborators, members of the applicant’s research team have successfully established the first genetic modification platform for the Chinese tree shrew using its spermatogonial stem cells (Cell Res 2017). All these studies have laid a solid basis for us to generate genetically modified tree shrews for studying viral infectious diseases. During the past months, along with colleagues, I have been fighting against the SARS-CoV-2. We found that the tree shrews can be infected by SARS-CoV-2 and the ACE2 viral entry receptor was essential during the SARS-CoV-2 infection. The infected animals present partial symptoms of COVID-19 and the viral shedding is not very high. Therefore, in this study, we plan to use the lentiviral expression vector to generate a transgenic tree shrew overexpressing human ACE2 protein. We will further characterize the SARS-CoV-2 infection of the hACE2 transgenic tree shrews and try to make a better infection model of COVID-19. We believe that this transgenic tree shrew model has the potential for evaluating drugs and vaccines for curing and preventing SARS-CoV-2 infection.
新冠病毒感染严重危害公共健康,认识和理解 COVID-19 发病机理,对于诊疗和防控具有重要意义。动物模型是研究病毒特性、开发防治手段的重要工具,但目前开发的动物模型存在局限性。树鼩是灵长类动物的近亲,在病毒模型建立方面显示出独特优势。本研究利用慢病毒和精原干细胞体系,建立过表达人源ACE2基因的转基因树鼩,并探索建立SARS-CoV-2持续感染模型,为模拟人类感染、探究病毒的致病机制、评估治疗和预防手段提供备选动物模型。具体发现如下:.1. 利用2个不同的慢病毒表达体系在树鼩精原干细胞中稳定过表达人源ACE2基因,通过精原干细胞移植,产生了2批转基因树鼩。通过大量的繁殖和筛选,我们选择了部分转基因树鼩进行新冠病毒感染评价,最终找到了一只能够高效感染新冠病毒的树鼩个体。我们基于目前的结果,针对整合了人源ACE2目的基因且能高效感染的树鼩家系进行多代的繁育鉴定。.2. 此外,我们建立了新冠病毒感染大鼠模型,确定实验大鼠也能够感染新冠病毒,可以作为新冠病毒感染模型的潜在实验动物。.3. 在新冠病毒的机制研究过程中,我们关注到了一个与ACE2竞争性结合的灵长类特异性分子BTN3A2,能够有效抑制病毒感染。BTN3A2的mRNA水平与新冠肺炎的严重程度相关。通过重新分析人类肺组织的RNA单细胞数据集后,发现BTN3A2主要分布于肺上皮细胞中。在新冠肺炎患者的肺上皮细胞中,BTN3A2的mRNA水平明显增加。同时,BTN3A2与新冠病毒受体ACE2在同一细胞亚群中共表达,这为BTN3A2调控ACE2提供了基础。我们进一步研究发现BTN3A2主要通过与Spike蛋白的受体结合域(RBD)和ACE2的直接相互作用,抑制新冠病毒吸附细胞,从而靶向病毒生命周期的早期阶段。此外,BTN3A2能直接抑制细胞(体外)和BTN3A2转基因小鼠模型(体内)中ACE2的表达水平,从而有效降低ACE2介导的新冠病毒感染。.4..项目执行期共发表SCI论文3篇。培养毕业硕士生2名。
树鼩GBP家族基因影响HCV复制的机制研究
  • 批准号:
    31700155
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    许凌
  • 依托单位:
国内基金
海外基金