循证之Science | 雪貂、猫、犬及其他家畜禽对SARS-CoV-2易感性的研究

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Science | 雪貂、猫、犬及其他家畜禽对SARS-CoV-2易感性的研究
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病毒学界 SIFIC感染循证资讯2020-04-29 19:00

      新冠病毒被认为起源于蝙蝠，和来自中华菊头蝠冠状病毒RaTG13（中科院武汉病毒所石正丽研究员团队2013年在中国云南采集）在核苷酸序列水平上有96.2%的相似性，但这是一种此前在人类和其他动物身上均未检测到过的一种新型冠状病毒，它的出现新带来很多亟待解决的问题，其中就包括除人类之外，其他是否有宠物、畜禽也可能被新冠病毒传染？

　　当地时间4月8日，顶级学术期刊《科学》（Science）在线发表了论文“Susceptibility of ferrets， cats， dogs， and different domestic animals to SARS-coronavirus-2 ”。这项研究旨在弄清楚一些问题：新冠病毒会传染给其他动物物种，从而成为感染的“蓄水池”吗？新冠病毒感染在人类中有多种临床表现，从轻微感染到死亡，那么在其他动物中是如何表现的？随着疫苗和抗病毒药物开发的努力，哪些动物可以最精确地用于模拟这些药物或疫苗对人类的效果？

            哺乳动物及禽类中一直有不同的冠状病毒流行，但这些冠状病毒大多仅限于感染特定种属动物，一般不能感染人类。同样，人间常见的几种冠状病毒也不感染其他动物。但是，来自蝙蝠的某些冠状病毒，如SARS和中东呼吸综合征（MERS）病毒，往往可以感染多种动物和人类。SARS-CoV-2目前在全球大范围的人群中流行，传入与人类密切接触动物的风险与日俱增。因此，迫切需要开展与人密切接触家养动物对SARS-CoV-2的易感性研究，评估家养动物是否面临SARS-CoV-2危害并成为潜在中间宿主的风险，为防控SARS-CoV-2提供科学依据。鉴于目前COVID-19全球流行情况，其演变为常在传染病的可能性很大，急需建立稳定、可靠的动物感染模型，满足疫苗和药物研发评价需求。

　　依托国家动物疫病防控高级别实验室（P4实验室）和兽医生物技术国家重点实验室，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所步志高研究员团队、陈化兰院士团队和中国CDC病毒病预防控制所武桂珍研究员、谭文杰研究员等，系统研究了与人密切接触的犬、猫、猪、鸡、鸭等常见宠物、家畜禽及模式实验动物雪貂对SARS-CoV-2的易感性。通过实验感染SARS-CoV-2，观测接种动物及同居动物的临床表现及病理变化，检测器官组织病毒载量、呼吸道和肠道病毒排放及动物体内针对SARS-CoV-2病毒抗体转阳情况。
　　结果发现，SARS-CoV-2 在犬、猪、鸡和鸭复制能力很弱，但能在雪貂上呼吸道和猫的呼吸系统及消化系统高效复制。实验感染猫能够通过空气传播SARS-CoV-2；部分猫感染后可导致严重发病甚至死亡，低龄猫发病明显较大龄猫严重。组织病理学观察证实，病毒感染猫可引起不同程度的肺脏炎症与肠道粘膜损伤；免疫组化研究发现上呼吸道（鼻腔、上颚、扁桃体）粘膜上皮及嗅球细胞、气管及支气管粘膜黏液腺上皮细胞、小肠粘膜上皮等部位存在大量病毒感染（图）。

图. SARS-CoV-2在感染猫呼吸系统及消化系统高效复制，引起病理损伤和炎症反应

　　病毒感染后3天病死或安乐死猫组织病理学及免疫组化研究。(A)鼻粘膜上皮排列紊乱，纤毛脱落 (箭头)， 固有层淋巴细胞侵润（箭头）。(B) 扁桃体上皮细胞变性、坏死，粘膜上皮（星号）表面覆盖细胞碎片及中性粒细胞（箭）。(C)气管粘膜上皮变性、坏死（箭），表面覆盖混有大量细胞碎片的黏液（星号）。(D)气管黏液腺上皮坏死，淋巴细胞侵润（箭）。(E)未感染病毒猫肺正常组织结构。(F)肺血管内炎症细胞聚集，纤维蛋白凝结形成（箭）。(G)肺泡内即肺泡间隔大量巨噬细胞及淋巴细胞侵润。(H)肺泡及肺泡间隔炎性侵润和增生。(I)小肠上皮部分细胞变性、坏死，固有层中等程度淋巴细胞侵润（箭）。(J)鼻甲粘膜上皮细胞大量病毒抗原阳性（棕色）。(K)扁桃体粘膜上皮及粘膜表面脱落细胞大量病毒抗原阳性（棕色）。(L)气管黏液腺浆液细胞大量病毒抗原阳性（棕色）。(M)小肠粘膜上皮细胞大量病毒抗原阳性（棕色）。标尺线 A, I = 100 μm, B-H, J-L = 200 μm, M = 500 μm.
     另外，鉴于目前有研究报道新冠病毒利用血管紧张素转换酶2 （ACE2）作为其受体进入细胞，而ACE2主要表达于雪貂气管-支气管黏膜下腺的II型肺细胞和浆液上皮细胞，因此，研究团队认为，阻止新冠病毒在雪貂下呼吸道复制的潜在机制仍有待研究。
　　研究结果表明，雪貂可用作SARS-CoV-2疫苗和药物评价动物模型；犬、猪、鸡和鸭对SARS-CoV-2不易感，对病毒宿主溯源具有重要指导意义；更重要的是猫对SARS-CoV-2高度易感，该研究呼吁密切监测和保护疫区的猫，避免其接触传染源，防止其成为可能的传播宿主或储存宿主。
　  这项研究得到了科技部国家重点研发计划及应急专项2020YFC0846500、 2018YFC1200601、2016YFD0500301等项目支持。

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学习了，谢谢老师的分享。