条件性敲入人类受体基因hSCARB2和hPSGL1建立EV71小鼠感染模型

Hand Foot and Mouth Disease (HFMD) is caused by enterovirus family, in which enterovirus 71 (EV71) is the most common pathogen.Serious cases lead to death. The immunological mechanism of EV71 infection is complicated, and the treatment of HFMD is not effective. A good EV71 infection animal model will not only help to study the mechanism of pathogenesis, and will become an effective tool for developing vaccines and treatments.So far, newborn mice and transgenic mice are used as animal models of HFMD. However, they can't mimic the serious HFMD symptom, so they are not perfect models for HFMD. In this study, we propose a innovative programe of establishing mouse model of HFMD by conditioanl gene knock-in of two human EV71 receptor genes (hPSGL1 and hSCARB2). The hereditary stability and validity will be improved in the hPSGL1/ hSCARB2 knock-in mouse model. And the gene could express in speific tissue, such as nervous system and lung. Besides, double gene konck-in mice could be derived to explore the synergistic effect between hPSGL1 and hSCARB2. And it might be a better mouse model to mimic the immune response and serious symptom after EV71 infection, and could provide a powerful tool for developing vaccines and evaluating drugs of EV71 induced HFMD.

大多数手足口病重症和死亡病例是由肠道病毒71型（EV71）感染所致，其致病机制尚不清楚，没有合适的动物模型是制约疫苗研制、药物研发的重要瓶颈。目前已有的乳鼠驯化模型、灵长类模型、转基因动物模型等因不能很好的模拟自然感染过程且不够稳定，使用价值有限。因此，建立良好的动物感染模型，不但有助于研究其致病机制，还将为研发、评估相关疫苗和治疗药物提供有效的工具。本研究拟采用条件性基因敲入技术，建立EV71 人类毒力位点受体hPSGL1和hSCARB2定点插入小鼠模型；通过与特定部位表达Cre重组酶的工具鼠交配， 使EV71 人类受体在特定小鼠器官（如神经系统）表达；通过杂交，建立hPSGL1/hSCARB2的双转模型，探讨两受体在介导病毒进入宿主细胞过程中是否存在协同作用，最终获得稳定、可控性强的标准化EV71动物感染模型，为EV71 病毒疫苗和抗病毒药物的研发打下基础。

大多数手足口病重症和死亡病例是由肠道病毒71型（EV71）感染所致，其致病机制尚不清楚，没有合适的动物模型是制约疫苗研制、药物研发的重要瓶颈。目前已有的乳鼠驯化模型、灵长类模型、转基因动物模型等因不能很好的模拟自然感染过程且不够稳定，使用价值有限。因此，建立良好的动物感染模型，不但有助于研究其致病机制，还将为研发、评估相关疫苗和治疗药物提供有效的工具。本研究拟采用条件性基因敲入技术，建立EV71人类毒力位点受体hPSGL1和hSCARB2定点插入小鼠模型；通过与特定部位表达Cre重组酶的工具鼠交配， 使EV71 人类受体在特定小鼠器官（如神经系统）表达；通过杂交，建立hPSGL1/hSCARB2的双转模型，探讨两受体在介导病毒进入宿主细胞过程中是否存在协同作用，最终获得稳定、可控性强的标准化EV71动物感染模型，为EV71病毒疫苗和抗病毒药物的研发打下基础。..本研究通过干细胞打靶技术，获得在某些器官条件性特异表达 hSCARB2/hPSGL1 的基因敲入小鼠种群；通过Q-PCR、Western blot以及活体成像方式，均证明转基因能在小鼠体内正常表达。该小鼠模型遗传稳定，目前已经传代20代以上。..完成了胚胎冷冻及精子冷冻，使得该模型能够稳定保存。..通过Iseahea等多种毒株感染实验，证明R26-hSCARB2高度易感，能见到典型的后肢麻痹现象、在肺部引起水肿等病理改变；通过带有EGFP报告基因的C4型活毒株感染，结合活体成像BLI技术，能直观的看到感染呈现“手足口感染”模式。该模型同样C4型假病感染，而且对4周以上的小鼠同样易感。因而基于该小鼠模型，分别建立了EV71真毒以及假毒的感染模型。..利用该小鼠模型，分别评价了目前市售EV71疫苗体内保护力，评价了EV71抗血清的体内保护力，解决了乳鼠模型不能直接评价体内保护力的难题，这对于疫苗质量控制是有意义的。此外，该小鼠模型还被多个单位使用，都证明该模型易感。..相比之下，虽然hPSGL1同样在细胞水平证明能介导EV71病毒感染，但R26-hPSGL1小鼠模型却不易感。这再次说明体外实验与体内实验存在差异，动物模型的建立有其特殊意义。