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B6.Cg-Tg(K18-ACE2)2Prlmn/J
品系货号：034860 ｜ 通用名称：K18-hACE2
K18-hACE2转基因小鼠可表达人源ACE2，即严重急性呼吸综合征冠状病毒 (SARS-CoV) 侵入细胞的受体蛋白。 人源角蛋白18（K8）启动子负责驱动上皮细胞内的蛋白表达，包括典型的发起感染的气道上皮细胞。 由于K18-hACE2易感染SARS-CoV-2和SARS-CoV病毒，因此对于研究COVID-19和SARS的抗病毒疗法非常有用。
这类小鼠的操作处理方式应符合CDC/ABSA/WHO关于预防人类感染SARS-CoV-2病毒的指南。 操作人员应全程穿戴适当的PPE（个人防护设备），并遵守规定的操作方法。 使用SARS-CoV-2易感小鼠品系的其他重要指南。
杰克森实验室致力于支持科学界应对COVID-19疫情。 查看我们为SARS-CoV-2 研究提供的各种相关模型。
品系特点
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同源的
转基因
品系捐赠者 Stanley Perlman 博士 - 爱荷华大学
Paul McCray 博士 - 爱荷华大学
Paul McCray 博士 - 爱荷华大学
品系详情
杰克森实验室从多名独立研究人员获悉，与SARS-CoV感染相似，用K18-hACE2小鼠进行鼻内感染SARS-CoV-2病毒实验，发现该K18-hACE2 小鼠感染SARS-CoV-2病毒后表现出重症症状 – 攻毒实验约5-8天达到安乐死标准 [Zheng et al. 2021 Nature 589:603; 1x10^5 PFU] [June 2020 data from Drs. Perlman and McCray]。 感染后引起的体重减轻、呼吸急促、弓背姿势和不活跃状态证实了这一点。 在肺、脑、肾、肝和脾中均均有报告检出病毒滴度（其他器官信息见下文）。 肺部的严重病理提示感染引起了病变。 对照溶剂处理组或未处理的对照组小鼠未表现出生病迹象 - 体重正常增加，同时外观正常。
此外，感染SARS-CoV-2的K18-hACE2小鼠可能会再现人类患者中观察到的趋化因子/细胞因子风暴特征 [Oladunni et al. 2020 Nat Commun 11:6122; 1x10^5 PFU]，并且可能在肠道 [Rathnasinghe et al.2020 Emerg Microbes Infect; 1x10^4 PFU] 和心脏 [Winkler et al.2020 Nat Immunol 21:1327; 2.5x10^4 PFU] 中出现病毒复制。
更重要的是，有些K18-hACE2小鼠在用低剂量SARS-CoV-2 (2x10^3 PFU) 攻毒处理后，尽管体重明显减轻，但仍可存活 [Golden et al. 2020 JCI Insight 5:e142032]。
在人角蛋白18 (KRT18) 启动子控制下，K18-hACE2转基因小鼠，可在呼吸道和其他上皮细胞中表达引起严重急性呼吸综合征的冠状病毒 (SARS-CoV) 受体。 具体而言，这些小鼠含有2.5 kb 的 KRT18 基因组序列，包括启动子、第一个内含子（包括 3' 剪接受体位点的一个突变，以减少外显子跳跃）和一个来自苜蓿花叶病毒的翻译增强子 (TE) 序列。这些序列位于人类血管收缩素 I 转换酶（肽基二肽酶 A)2编码序列 (hACE2) 上游，其次是外显子6-7和人K18基因的 poly(A) 序列。 研究发现，这些元件序列对于hACE2（SARS-CoV 的主要宿主细胞受体）的高水平表达和上皮细胞特异性表达是必要的。 来自首建品系2的小鼠，它们的气道上皮细胞（而不是肺泡上皮细胞）以及其他内脏器官的上皮细胞（包括肝脏、肾脏和胃肠道）中有着明显的K18-hACE2转基因表达。 最近的研究表明，该品系也可用于2019新型冠状病毒 (SARS-CoV-2) 发病机制的相关研究。
纯合子小鼠可存活且有生育能力。
这些K18-hACE2小鼠在鼻内接种人类SARS-CoV毒株后迅速发生致命感染。 这种感染始于气道上皮细胞，随后波及肺泡，之后肺外病毒蔓延至大脑。 该病毒感染会导致肺内巨噬细胞和淋巴细胞浸润，肺和脑内促炎性细胞因子和趋化因子上调。 感染后3 到5天，K18-hACE2小鼠体重减轻，开始嗜睡并伴有呼吸困难。 该首建品系小鼠在接种后4天濒死，接种后7天所有小鼠均死亡。 上皮细胞中hACE2的转基因表达可将轻度 SARS-CoV感染转化为一种迅速致命的疾病 [McCray et al. 2007 J Virol. 81:813 (PMID:17079315)]。
请注意，这些K18-hACE2小鼠的操作处理方式应符合CDC/ABSA/WHO关于预防人类感染SARS-CoV-2病毒的指南。 操作人员应全程穿戴适当的PPE（个人防护设备），并遵守规定的操作方法。 使用SARS-CoV-2易感小鼠品系的其他重要指南。
与任何突变/转基因小鼠品系一样，强烈建议研究人员对他们收到的小鼠进行基因型鉴定，以确认预期的接合性，并确认实验室中的基因型鉴定体系正常有效。
品系建立
全长约6.8kb的K18-hACE2转基因序列，其设计序列包括：从5′到3′为2.5kb的基因组序列，包括启动子、来自人类角蛋白18 (KRT18) 基因的第一个内含子（在3'剪接受体位点带有一个突变，以减少外显子跳跃）和一个来自苜蓿花叶病毒的翻译增强子 (TE) 序列。 紧随其后的是人血管收缩素 I 转换酶（肽基二肽酶A)2(hACE2) 编码序列，以及外显子6-7和人K18基因的 poly(A) 序列。 将该转基因显微注射到已受精的 (C57BL/6J x SJL/J) F2卵母细胞中。 K18-hACE2小鼠来自首建品系2，有8个转基因拷贝。这种转基因小鼠随后通过与C57BL/6小鼠杂交至少两代来维持品系（送往杰克森实验室的这些小鼠遗传背景后来通过SNP检测确定为 C57BL/6N）。 杰克森实验室在收到C57BL/6J小鼠（品系货号 000664)后进行了三代回交，以重新衍生、建立和对该同源基因品系进行扩群。
2020年5月，经杰克森实验室委托开展的分析，确定Tg(K18-ACE2)2Prlmn 转基因的多个拷贝整合在2号染色体 (99,209,508-99,220,724; mouse mm10) 的单个位点上。 整合转基因阵列两端同时存在约11 kb的宿主基因组 (chr2:99,209,508-99,220,724) 重复序列。 目前该区域尚无注释基因。 半合子小鼠的转基因拷贝数估计为8个完整拷贝（或12-30个部分拷贝）。
参考文献
精选参考文献
当使用该小鼠品系发表文献时，请引用原始文献，并在材料方法中提供该品系的品系货号：JAX stock#034860 。
2021
COVID-19 treatments and pathogenesis including anosmia in K18-hACE2 mice.
Zheng J , et al.
2020
Lethality of SARS-CoV-2 infection in K18 human angiotensin-converting enzyme 2 transgenic mice.
Oladunni FS , et al.
2007
Lethal infection of K18-hACE2 mice infected with severe acute respiratory syndrome coronavirus.
McCray PB Jr , et al.
健康报告 屏障设施级别描述 >
育种须知 更多繁育和饲养支持 >
如需维持该品系活体种群，研究人员可以将半合子小鼠与鼠群中的野生型（未携带转基因）小鼠或C57BL/6J近交系小鼠（品系货号 000664）进行交配繁育。 纯合小鼠可存活且有生育能力（2020年8月）。
与任何突变/转基因小鼠品系一样，强烈建议研究人员对他们收到的小鼠进行基因型鉴定，以确认预期的接合性，并确认实验室中的基因型鉴定体系正常有效。
繁育策略
半合子雌鼠 x C57BL/6J (000664)雄鼠
C57BL/6J (000664)雌鼠 x 半合子雄鼠
销售和使用条款
034860
K18-hACE2
免疫学，感染类疾病
参考文献|
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精选参考文献当使用该小鼠品系发表文献时，请引用原始文献，并在材料方法中提供该品系的品系货号：JAX stock#034860 。
2021COVID-19 treatments and pathogenesis including anosmia in K18-hACE2 mice.
Zheng J , et al.
2020Lethality of SARS-CoV-2 infection in K18 human angiotensin-converting enzyme 2 transgenic mice.
Oladunni FS , et al.
2007Lethal infection of K18-hACE2 mice infected with severe acute respiratory syndrome coronavirus.
McCray PB Jr , et al. -
其它参考文献
2022Efficient targeted transgenesis of large donor DNA into multiple mouse genetic backgrounds using bacteriophage Bxb1 integrase.
Low BE , et al.
2016Coronaviruses - drug discovery and therapeutic options.
Zumla A , et al.
2015Animal models for SARS and MERS coronaviruses.
Gretebeck LM , et al.
