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哺乳動物及禽類中一直有不同的冠狀病毒流行,但這些冠狀病毒大多僅限于感染特定種屬動物,一般不能感染人類。同樣,人間常見的幾種冠狀病毒也不感染其他動物。但是,來自蝙蝠的某些冠狀病毒,如SARS和中東呼吸綜合征(MERS)病毒,往往可以感染多種動物和人類。SARS-CoV-2目前在全球大范圍的人群中流行,傳入與人類密切接觸動物的風(fēng)險與日俱增。因此,迫切需要開展與人密切接觸家養(yǎng)動物對SARS-CoV-2的易感性研究,評估家養(yǎng)動物是否面臨SARS-CoV-2危害并成為潛在中間宿主的風(fēng)險,為防控SARS-CoV-2提供科學(xué)依據(jù)。鑒于目前COVID-19全球流行情況,其演變?yōu)槌T趥魅静〉目赡苄院艽?,急需建立穩(wěn)定、可靠的動物感染模型,滿足疫苗和藥物研發(fā)評價需求。
依托國家動物疫病防控高級別實驗室(P4實驗室)和獸醫(yī)生物技術(shù)國家重點實驗室,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所步志高研究員團(tuán)隊、陳化蘭院士團(tuán)隊和中國CDC病毒病預(yù)防控制所武桂珍研究員、譚文杰研究員等,系統(tǒng)研究了與人密切接觸的犬、貓、豬、雞、鴨等常見寵物、家畜禽及模式實驗動物雪貂對SARS-CoV-2的易感性。通過實驗感染SARS-CoV-2,觀測接種動物及同居動物的臨床表現(xiàn)及病理變化,檢測器官組織病毒載量、呼吸道和腸道病毒排放及動物體內(nèi)針對SARS-CoV-2病毒抗體轉(zhuǎn)陽情況。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),SARS-CoV-2 在犬、豬、雞和鴨復(fù)制能力很弱,但能在雪貂上呼吸道和貓的呼吸系統(tǒng)及消化系統(tǒng)高效復(fù)制。實驗感染貓能夠通過空氣傳播SARS-CoV-2;部分貓感染后可導(dǎo)致嚴(yán)重發(fā)病甚至死亡,低齡貓發(fā)病明顯較大齡貓嚴(yán)重。組織病理學(xué)觀察證實,病毒感染貓可引起不同程度的肺臟炎癥與腸道粘膜損傷;免疫組化研究發(fā)現(xiàn)上呼吸道(鼻腔、上顎、扁桃體)粘膜上皮及嗅球細(xì)胞、氣管及支氣管粘膜黏液腺上皮細(xì)胞、小腸粘膜上皮等部位存在大量病毒感染(圖)。
研究結(jié)果表明,雪貂可用作SARS-CoV-2疫苗和藥物評價動物模型;犬、豬、雞和鴨對SARS-CoV-2不易感,對病毒宿主溯源具有重要指導(dǎo)意義;更重要的是貓對SARS-CoV-2高度易感,該研究呼吁密切監(jiān)測和保護(hù)疫區(qū)的貓,避免其接觸傳染源,防止其成為可能的傳播宿主或儲存宿主。
這項研究得到了科技部國家重點研發(fā)計劃及應(yīng)急專項2020YFC0846500、2018YFC1200601、2016YFD0500301等項目支持。相關(guān)結(jié)果于2020年4月8日在《科學(xué)》雜志上在線發(fā)表。
論文鏈接:https://science.sciencemag.org/content/sci/early/2020/04/07/science.abb7015.full.pdf

圖. SARS-CoV-2在感染貓呼吸系統(tǒng)及消化系統(tǒng)高效復(fù)制,引起病理損傷和炎癥反應(yīng)
病毒感染后3天病死或安樂死貓組織病理學(xué)及免疫組化研究。(A)鼻粘膜上皮排列紊亂,纖毛脫落 (箭頭), 固有層淋巴細(xì)胞侵潤(箭頭)。(B) 扁桃體上皮細(xì)胞變性、壞死,粘膜上皮(星號)表面覆蓋細(xì)胞碎片及中性粒細(xì)胞(箭)。(C)氣管粘膜上皮變性、壞死(箭),表面覆蓋混有大量細(xì)胞碎片的黏液(星號)。(D)氣管黏液腺上皮壞死,淋巴細(xì)胞侵潤(箭)。(E)未感染病毒貓肺正常組織結(jié)構(gòu)。(F)肺血管內(nèi)炎癥細(xì)胞聚集,纖維蛋白凝結(jié)形成(箭)。(G)肺泡內(nèi)即肺泡間隔大量巨噬細(xì)胞及淋巴細(xì)胞侵潤。(H)肺泡及肺泡間隔炎性侵潤和增生。(I)小腸上皮部分細(xì)胞變性、壞死,固有層中等程度淋巴細(xì)胞侵潤(箭)。 (J)鼻甲粘膜上皮細(xì)胞大量病毒抗原陽性(棕色)。(K)扁桃體粘膜上皮及粘膜表面脫落細(xì)胞大量病毒抗原陽性(棕色)。(L)氣管黏液腺漿液細(xì)胞大量病毒抗原陽性(棕色)。(M)小腸粘膜上皮細(xì)胞大量病毒抗原陽性(棕色)。標(biāo)尺線 A, I = 100 μm, B-H, J-L = 200 μm, M = 500 μm.
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