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目的:调查肾素-血管紧张素系统激活水平与急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征（ALI/ARDS）患者疾病严重程度的相关性。构建人ACE2胞外段与人Ig G1 Fc段相连接的重组Fc融合蛋白ACE2-Ig和酶失活的突变型ACE2-Ig（m ACE2-Ig）,检测重组Fc融合蛋白药代动力学参数以及对脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）诱导的小鼠急性肺损伤模型的保护作用。由于新型冠状病毒肺炎的暴发,对ACE2-Ig进行初步的抗冠状病毒作用探索。检测ACE2-Ig与m ACE2-Ig对SARS-Co V-2或SARS-Co V假病毒的体外中和作用和对SARS-Co V-2刺突蛋白（S蛋白）诱导的小鼠急性肺损伤模型的体内保护作用。方法:收集2019-2022年上海长海医院临床ALI/ARDS患者临床资料,采集血清样本,分析患者血清ACE2/ACE水平。并对患者血清ACE2/ACE水平与氧合指数（Pa O2/Fi O2）的关系进行相关性分析。构建ACE2-Ig,m ACE2-Ig重组质粒,将野生型或酶失活型人ACE2胞外域与人Ig G1 Fc段基因连接形成目的基因片段,插入哺乳动物基因表达载体pc DNA3.4。使用Freestyle 293F哺乳动物细胞表达系统及SPA亲和层析进行蛋白的表达与纯化,检测药代动力学参数。建立脂多糖诱导的BALB/c小鼠肺损伤模型。小鼠分为三组,每组18只,称量体重后麻醉,直视下气管插管并滴注LPS（5mg/kg）后,对照组腹腔注射生理盐水,治疗组腹腔注射50mg/kg或100mg/kg ACE2-Ig。记录小鼠体重变化,分别于术后24h,72h,168h处死各组小鼠6只,收集支气管肺泡灌洗液（BALF）,制备肺组织HE染色病理切片。利用等离子体共振（SPR）技术评估重组Fc融合蛋白ACE2-Ig与m ACE2-Ig对SARS-Co V-2和SARS-Co V刺突蛋白受体结合区域（RBD）的结合能力;并以HIV-1缺陷病毒为载体构建SARS-Co V-2和SARS-Co V假病毒,评估重组Fc融合蛋白对病毒的中和活性。使用β-半乳糖苷酶报告基因系统评估重组Fc融合蛋白对SARS-Co V-2和SARS-Co V刺突蛋白诱导的细胞融合的抑制能力。建立SARS-Co V-2刺突蛋白诱导的人ACE2（h ACE2）转基因小鼠急性肺损伤模型。小鼠分为三组,每组6只,称量体重后麻醉,假手术组暴露气管后缝合;对照组气道滴注SARS-Co V-2 S蛋白;治疗组气道滴注SARS-Co V-2 S蛋白,腹腔注射ACE2-Ig。各组小鼠均在插管后机械通气吸氧4h,假手术组与对照组腹腔注射生理盐水。记录小鼠体重变化,术后72h处死小鼠,收集支气管肺泡灌洗液（BALF）,并测定总蛋白量和细胞学分类,制备肺组织病理切片并进行HE染色,比较各组小鼠肺部病理变化。对COVID-19其他抗病毒治疗手段进行探索,将含有特异性识别SARS-Co V-2 S蛋白的嵌合抗原受体（CAR）的c DNA序列克隆至慢病毒载体,使用慢病毒转染法工程化改造THP-1细胞株以及原代人巨噬细胞。检测工程化细胞的细胞杀伤能力以及对细胞与SARS-Co V-2假病毒的吞噬能力。并对工程化细胞对假病毒的易感性以及吞噬假病毒后细胞因子的释放情况进行检测。结果:对46名ALI/ARDS患者临床资料进行统计与分析。ARDS患者s ACE2浓度较ALI患者显著升高（P＜0.001）,而ACE活性无明显差异（P=0.2113）,氧合指数与s ACE2水平呈显著负相关（r=-0.5537,P＜0.0001）。成功构建重组质粒pc DNA3.4-ACE2-Ig,pc DNA3.4-m ACE2-Ig,并通过哺乳细胞表达系统和SPA亲和层析得到纯化的重组Fc融合蛋白ACE2-Ig,m ACE2-Ig。重组Fc融合蛋白均有良好药代动力学参数和热稳定性。成功构建LPS诱导的急性肺损伤模型。与对照组相比,治疗组小鼠术后24h体重下降较少,肺损伤Smith评分较低（P＜0.05）,低剂量治疗组小鼠术后24h BALF中TNF-α浓度下降明显（P＜0.05）。不同剂量治疗组组间无明显统计学差异。观察不同时间各组小鼠肺部病理切片,治疗组小鼠肺部炎性细胞浸润和液体渗出减少,肺水肿减轻,病变范围减少,炎症减轻较早。SPR分析显示重组Fc融合蛋白与SARS-Co V和SARS-Co V-2 S蛋白RBD存在较强的亲和力,ACE2-Ig对SARS-Co V的结合常数KD为177.1n M,对SARS-Co V-2的结合常数KD为11.2n M。成功构建SARS-Co V和SARS-Co V-2假病毒,并发现重组Fc融合蛋白能够有效抑制假病毒对293T和A549细胞的感染。ACE2-Ig抑制SARS-Co V和SARS-Co V-2刺突蛋白介导的细胞融合,其IC50值分别为0.85μg/ml和0.65μg/ml;m ACE2-Ig抑制SARS-Co V和SARS-Co V-2刺突蛋白介导细胞融合的IC50值分别为0.76μg/ml和0.48μg/ml。构建刺突蛋白诱导的小鼠急性肺损伤模型,与假手术组（h ACE2+Vehicle）相比,对照组（h ACE2+S1）和治疗组（h ACE2+S1+ACE2-Ig）小鼠支气管肺泡灌洗液（BALF）中总蛋白含量和白细胞数均明显升高（P＜0.05）,对照组和治疗组之间总蛋白含量和白细胞数无明显差异。成功构建表达不同嵌合抗原受体（CAR）的工程化THP-1或原代人巨噬细胞。所有工程化细胞均能通过细胞表面的CAR与S蛋白结合并吞噬病毒,且不会被SARS-Co V-2假病毒感染。以CARMERTK为受体的THP-1或原代人巨噬细胞不具有吞噬和杀伤表达SARS-Co V-2 S蛋白的细胞的能力,但能够在吞噬SARS-Co V-2假病毒颗粒的同时不增加细胞因子的释放。结论:本实验成功构建了重组Fc融合蛋白ACE2-Ig,具有良好的体内外稳定性,符合进行后续实验研究的要求。ACE2-Ig对LPS诱导的小鼠急性肺损伤模型具有一定的保护作用,能够降低炎症因子表达,改善肺部病理损伤,是肺损伤治疗中很有前景的治疗方法。同时表明,血清中ACE2的增加能够提供一定的抗损伤作用。此外,重组Fc融合蛋白是一种新型抗病毒制剂,ACE2-Ig,m ACE2-Ig均能通过与刺突蛋白受体结合区域的结合,在体外有效中和SARS-Co V-2和SARS-Co V假病毒、并显著抑制刺突蛋白介导的细胞融合,能够为COVID-19抗病毒治疗提供新的选择。工程化改造的原代人巨噬细胞CARMERTK-巨噬细胞是一种新型抗病毒细胞治疗手段,能够抑制病毒复制而不激发炎症反应,可能是重症COVID-19患者的潜在治疗方案之一。