江南《自然》刊发港大研究：金仓鼠实验提示新冠可气溶胶传播—新闻—科学网
时间：2023-12-23 14:14:23 已阅读:77次
疫情暴发以来，新冠病毒可否经由过程气溶胶流传始终是学术界的核心之一。国际顶级期刊《天然》杂志最新刊发了喷鼻港年夜学团队的研究显示：于金仓鼠植物模子试验中，新冠病毒是可以经由过程气溶胶流传的。
该论文以 加速评审文章 (Accelerated Article Preview)情势在本地时间5月14日于线揭晓，题为Pathogenesis and transmission of SARS-CoV-2 in golden hamsters。该论文的通信作者为喷鼻港年夜学李嘉诚医学院严慧玲（Hui-Ling Yen），论文作者还包孕喷鼻港年夜学大众卫生学院传授潘烈文。 新冠病毒呈现以后，科研职员火急需要适合的小植物模子来撑持疫苗以及医治的研发。研究者陈诉了新冠病毒（SARS-CoV-2）于金仓鼠（金色叙利亚仓鼠）中的病发机理以及感染性。免疫构造化学注解，金仓鼠接种病毒后2天以及5天，其鼻粘膜、支气管上皮细胞以及肺实变区域中存于病毒抗原。于接种病毒传染后7天，病毒迅速断根并有肺细胞增生。于金仓鼠十二指肠上皮细胞中也发明了病毒抗原，粪便中检测到病毒RNA。 值患上留意的是，植物模子实验证实：新冠病毒能经由过程间接接触和气溶胶从被传染金仓鼠有用地流传到童稚金仓鼠。仓鼠笼子中经由过程物媒流传的效率较低。只管于接种仓鼠的鼻洗液中持续14天检测到病毒RNA，但新冠病毒可流传时间短。接种传染以及天然传染的仓鼠体现出较着的体重减轻，所有金仓鼠痊愈后均能检测到中以及抗体。这项成果注解，金仓鼠的新冠病毒传染特性近似在人类轻度传染的??特性。 论文指出，适合的植物模子对于在理解新冠肺炎的病发机理和评估疫苗以及医治候选药物至关主要。先前对于SARS-CoV举行的植物研究注解，病毒的刺突卵白（S卵白）与宿主的血管紧张素转化酶2（ACE2）受体之间的彼此作用，和被传染对于象的春秋以及天赋免疫状况于病发机理中有着主要的作用。与SARS-CoV同样，SARS-CoV-2的S卵白也哄骗ACE2受体（重要漫衍于肺以及小肠的上皮细胞中）进入细胞举行病毒复制。SARS-CoV-2与人ACE2的联合精良，但与鼠ACE2的联合有限，这限定了近交系小鼠（inbred mice）于病毒研究中的运用。猕猴以及表达人ACE2受体的转基因ICR小鼠被证实对于SARS-CoV-2易感；可是，这些植物模子不那末轻易得到。遭到SARS-CoV-2进犯的食蟹猕猴以及恒河猴别离体现出有限的以及中等的临床症状。被传染的转基因小鼠体现出中等水平的肺炎，而且于非呼吸构造中没有较着的构造学转变。据报导，先前孕育发生的表达人ACE2受体的转基因小鼠虽然撑持撑持SARS-CoV于呼吸道上皮细胞中复制，但因为转基因小鼠的脑中ACE2也是高表达，致使小鼠的灭亡率还插手神经体系的病变的相干变量。 金仓鼠则是一种广泛使用的试验植物模子，此前研究注解，SARS-CoV可以或许于其体内复制，但MERS-CoV不克不及，这是因为MERS-CoV哄骗的是DPP4卵白作为病毒进入细胞的重要受体，而非ACE2。先前，对于5周龄的金仓鼠的SARS-CoV（Urbani毒株）的接种研究注解，病毒于其体内复制威力强，于接种病毒2天后的肺中就能检测到病毒滴度峰值；于接种病毒7天后，金仓鼠就能迅速断根病毒。不外接种病毒的金仓鼠并无体重减轻或者较着的疾病状态。一项后续研究陈诉说，于金仓鼠中测试了差别的SARS-CoV毒株，发明SARS-CoV毒株之间的毒力差异。据报导，用SARS-CoV（Frk-1菌株）对于仓鼠具备致逝世性。Frk-1菌株与非致命性Urbani菌株的区分于在S2域中的L1148F突变。仓鼠也能被其他呼吸道病毒传染，包孕人偏肺病毒、人副流感病毒以及甲型流感病毒，并可能撑持经由过程接触路子或者空气流传流感。人、猕猴、小鼠以及仓鼠的ACE2卵白的比对于注解，仓鼠ACE2可能比鼠类ACE2更能有用地与SARS-CoV-2的S卵白彼此作用。于这里，研究团队评估了SARS-CoV-2于4-5周年夜的雄性金仓鼠中的病发机理以及接触流传威力。 提醒气溶胶流传植物模子试验 为了研究SARS-CoV-2于仓鼠中经由过程气溶胶的流传威力，研究者将供体（接管新冠病毒接种）仓鼠以及童稚仓鼠（康健仓鼠）别离放于两个相邻的铁笼中，于供体仓鼠接种病毒后1天，将两个笼子配合放置8小时。 供体仓鼠洗鼻液中的感染性病毒可以或许排毒6天，而病毒的RNA则可持续检测14天，也就是说，于后期，被传染的仓鼠不具有感染威力。 于接种病毒后2天、4天、6天的供体粪便样本中能检测到病毒RNA，但不是具有感染性的病毒。 研究者发明，新冠病毒于仓鼠中的气溶胶流传是有用的，由于于接触后1天所有袒露的接触仓鼠鼻洗液中都检测到感染性病毒，于接触后3天病毒载量到达峰值。 只管未分散出具备传染性的病毒，但从传染的气溶胶接触物的粪便样本中能持续14天检测到病毒RNA 14天。 接触气溶胶的仓鼠于接触后7 天显示出最年夜的体重减轻（平均值 SD，-7.72 5,42％，N = 3）。与供体仓鼠比拟，气溶胶接触仓鼠于鼻洗液中排出了相称数目的病毒。 为了评估新冠病毒于仓鼠中的其他流传威力，研究者将3只供体仓鼠经鼻内接种8 10负4次方的TCID50病毒。接种后24小时，将每一个供体转移到新的笼子中，并与一只年少仓鼠一路豢养。研究者天天监测体重变迁以及临床体征，每一隔一天从供体仓鼠以及接触仓鼠网络鼻洗液，连续14天。于供体仓鼠中，只管持续14天都能检测到病毒RNA，但传染性病毒的峰值呈现于接种病毒后初期，随后迅速降落。 接种SARS-CoV-2后6天，仓鼠体现出最年夜的平均体重减轻（平均值 SD，-11.97 4.51％，N = 6）。 从供体到接触者的流传很是高效，于接触后1天，就能从共居仓鼠中检测到SARS-CoV-2，于接触后3天的共居仓鼠鼻洗液中检测到了病毒载量峰值。 共居仓鼠于接触后6天呈现最年夜的平均体重减轻（平均值 SD，-10.68 3.42％，N = 3），接触后11天，所有����APP植物均恢回复复兴始体重。 使用PRNT阐发，从接种病毒后14天的供体上（所有滴度为1：640）以及共居仓鼠接触后13天（以1：160、1：320以及1：160滴度）检测中以及抗体。研究者持续14天从供体仓鼠的鼻洗液中检测到病毒RNA，但感染性病毒滴度迅速降落。研究者反复了该试验，并以接种病毒后6天供体仓鼠与童稚仓鼠共居。于接触后3天，共居童稚仓鼠鼻洗液中可以或许检测到少许病毒RNA，于接触后7天的鼻洗液中检测到不到病毒RNA。并且，于鼻洗液中未检测到感染性病毒。 而且共居仓鼠没有显示出体重减轻。 PRNT阐发未检测到接触后12天的共居仓鼠的中以及抗体（ 1:10）。成果注解，接种SARS-CoV-2的供体的病毒可流传时间短在6天。从供体到共居接触者的后续流传与于供体鼻洗液中检测到传染性病有关，而与可否检测到病毒RNA无关。 SARS-CoV-2于金仓鼠中的病发机制 试验中，研究者给金仓鼠鼻内传染了8 x 10的负4次方TCID50（50%构造细胞传染量）的新冠病毒（Beta-CoV / Hong Kong / VM20001061 / 2020病毒，GISAID＃EPI_ISL_412028）。该病毒是从喷鼻港一名新冠肺炎患者的鼻咽抽吸物以及咽拭子的Vero E6细胞中分散出来的。研究者别离于金仓鼠接种病毒后的2天、5天、7 天时网络了鼻甲、脑、肺、心脏、十二指肠、肝脏、脾脏以及肾脏构造，以监测病毒复制以及构造病理学变迁。于接种病毒后第2天时，能检测到金仓鼠肺部病毒载量峰值，于接种病毒后5天时病毒载量最先降低。只管能继承检测到高拷贝的病毒RNA，但于接种病毒后7天未检测到具备感染性的病毒。 感染性病毒载量于接种病毒后的2天到7天之间有显著差异（P = 0.019，邓恩的多重比力测试），但RNA病毒拷贝数没有差异（P = 0.076）。只管于接种病毒后的2天以及5天时检测到低拷贝的病毒RNA，但于肾脏中未检测到具备感染性的病毒。 构造病理学查抄发明，于接种病毒后2天，有5-10％的肺中炎性细胞增多以及实变。 于接种病毒后5天，则有15-35％的肺中炎性细胞增多。 于接种病毒后2天以及5天检测到病毒抗原的区域，可以不雅察到单核细胞浸润。SARS-CoV-2的N卵白的免疫构造化学注解，于接种病毒后2天，金仓鼠的支气管上皮细胞中存于病毒抗原。 于接种病毒后5天，其成长为肺细胞。 接种病毒后7天，30-60％的肺部实变。可是，没有检测到病毒抗原，而2型肺细胞增生则很较着。 接种病毒后5天于支气管周围区域检测到CD3阴性T淋巴细胞，这可能有助在倏地断根受传染的细胞。 鼻甲中有炎性细胞浸润。鼻上皮细胞以及鼻粘膜的嗅觉觉得神经元中检测到病毒抗原。 于表达SARS-CoV的N卵白以及神经元特同性 -III微管卵白的细胞中进一步确认了嗅觉神经元中的传染。 与比照组比拟，接种病毒传染后2天金仓鼠的鼻粘膜嗅觉神经元数目削减，以下图所示 接种病毒后7天，鼻上皮细胞衰减显著。然后于接种病毒后14天可不雅察到构造修复。只管十二指肠上皮细胞不存于炎症，但于接种病毒后2天从十二指肠上皮细胞中检测到病毒抗原。 接种病毒后5天，从脑、心脏、肝脏以及肾脏均未不雅察到较着的构造病理学变迁。 相干专题：聚焦新冠肺炎疫情 出格声明：本文转载仅仅是出在流传信息的需要，其实不象征着代表本消息网不雅点或者证明其内容的真实性；如其他媒体、消息网或者小我私家从本消息网转载使用，须保留本消息网注明的 来历 ，并自大版权等法令义务；作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜，请与咱们联系。/江南