SARS-CoV-2 infection in the lungs of human ACE2 transgenic mice causes severe inflammation, immune cell infiltration, and compromised respiratory function

免疫系统 生物 免疫学 先天免疫系统 炎症 病毒学 转基因小鼠 冠状病毒 弥漫性肺泡损伤 疾病 转基因 医学 传染病(医学专业) 基因 病理 2019年冠状病毒病(COVID-19) 生物化学 内科学 急性呼吸窘迫
作者
Emma S. Winkler,Adam L. Bailey,Natasha M. Kafai,Sharmila Nair,Broc T. McCune,Jinsheng Yu,Julie M. Fox,Rita E. Chen,James T. Earnest,Shamus P. Keeler,Jon H. Ritter,Liang-I Kang,Sarah Dort,Annette Robichaud,Richard D. Head,Michael J. Holtzman,Michael Diamond
标识
DOI:10.1101/2020.07.09.196188
摘要

ABSTRACT Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus -2 (SARS-CoV-2) emerged in late 2019 and has spread worldwide resulting in the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) pandemic. Although animal models have been evaluated for SARS-CoV-2 infection, none have recapitulated the severe lung disease phenotypes seen in hospitalized human cases. Here, we evaluate heterozygous transgenic mice expressing the human ACE2 receptor driven by the epithelial cell cytokeratin-18 gene promoter (K18-hACE2) as a model of SARS-CoV-2 infection. Intranasal inoculation of SARS-CoV-2 in K18-hACE2 mice results in high levels of viral infection in lung tissues with additional spread to other organs. Remarkably, a decline in pulmonary function, as measured by static and dynamic tests of respiratory capacity, occurs 4 days after peak viral titer and correlates with an inflammatory response marked by infiltration into the lung of monocytes, neutrophils, and activated T cells resulting in pneumonia. Cytokine profiling and RNA sequencing analysis of SARS-CoV-2-infected lung tissues show a massively upregulated innate immune response with prominent signatures of NF-kB-dependent, type I and II interferon signaling, and leukocyte activation pathways. Thus, the K18-hACE2 model of SARS-CoV-2 infection recapitulates many features of severe COVID-19 infection in humans and can be used to define the mechanistic basis of lung disease and test immune and antiviral-based countermeasures.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
爆米花应助Y77采纳,获得10
1秒前
鱼木完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
帅气犀牛发布了新的文献求助10
6秒前
yuan完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
12秒前
ymr发布了新的文献求助30
12秒前
科目三应助Kabutack采纳,获得10
12秒前
yfl发布了新的文献求助10
13秒前
欢呼的新波完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
CodeCraft应助研友_nPxrVn采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
AJJC完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
阔达的夏云完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
taifm发布了新的文献求助10
20秒前
随波逐流发布了新的文献求助10
20秒前
zzz应助alvin采纳,获得10
20秒前
眼睛大的小蚂蚁完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
小鬼发布了新的文献求助10
21秒前
啦啦啦应助xshuang采纳,获得10
21秒前
Kabutack完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
斯文念双发布了新的文献求助10
23秒前
Weilu完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
月颜发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
seven完成签到,获得积分10
26秒前
莫晓岚发布了新的文献求助10
26秒前
十七发布了新的文献求助10
27秒前
kangnakangna发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6543490
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8333229
关于积分的说明 17857495
捐赠科研通 5650934
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2937010
邀请新用户注册赠送积分活动 1913285
关于科研通互助平台的介绍 1775374