猴子、老鼠和雪貂,动物模型对抗新冠战果几何?

作者丨冯丽妃


目前,全球新冠病毒感染者确诊病例已超11万。


在此背景下,猴子、老鼠,甚至还有雪貂等动物都被用于了解新冠病毒,科学家试图借此回答一些关键问题。


那么,动物模型究竟如何揭示感染的发展?这些动物供应情况如何?3月9日在线发表于《自然》的一篇文章对此进行了报道。


《中国科学报》记者对其中相关研究进展和主要专家观点进行了梳理。

首批动物实验已出结果


2月27日,中科院武汉病毒所的研究人员在预印本网站ResearchSquare发表了关于猴子研究的首批结果。


研究发现,感染新冠病毒的恒河猴病情相对轻微,未出现发烧,但猴子肺部X光检查显示出类似于人感染COVID-19的肺炎症状。


在对一些猴子进行安乐死和肺部解剖之后,这一结论得到了证实。


“总的来说,病毒RNA是在感染后从上呼吸道检测到的。喉部的两个峰值分别代表了原始输入和病毒在喉部的复制。”石正丽等作者在文中写道,“病毒RNA肛门拭子阳性也提示可能发生消化道感染。”


同时,澳大利亚基隆动物健康实验室的病毒学家S.S. Vasan领导的研究小组发现,雪貂对新冠病毒易感。


该团队正在研究感染过程,测试潜在的疫苗。


雪貂是流感和其他呼吸道感染的良好模型,其肺部生理与人相似,研究者希望它们能模仿人感染新冠病毒,研究该病毒的传播等。


北京协和医学院病毒学家秦川带领的研究组也发表了以老鼠作为动物模型的研究结果。


这些老鼠和恒河猴一样,似乎只患上轻微的疾病,体重减轻,出现肺炎的迹象,但并不严重。

不只需要一种动物模型


“猴子的症状与轻度新冠病毒感染者相似,这是一个很重要的发现。”威斯康星大学麦迪逊分校的病毒学家David O’connor在接受《自然》杂志采访时说。


但他表示,为了找到更严重的人感染新冠病毒的模型,研究人员需要观察不同的动物,并改变相关的实验因素,比如病毒的传播途径。


另外,由于猴子的免疫系统与人相似,它们将有助于测试人体如何应对病毒。


威斯康星大学的病毒学家Thomas Friedrich说,有迹象表明,人自身的免疫反应可能使某些疾病恶化,如流感和严重急性呼吸道综合征(SARS)。


猴子将帮助确定COVID-19是否会如此。


研究人员试图在猴子身上解决的另一个紧迫问题是,病毒是否可以隐藏在表面看似已经治愈的感染者的某些器官中。


Friedrich说,这可能解释了一些人在康复后再次感染冠状病毒的问题。


不过,在科学家看来,没有一个动物模型是完美的。


“我们需要的不仅仅是一种动物模型,而是多种。”O’connor说,“我们要尽可能多和快地了解这些信息,并将它们与来自临床的大量数据进行整合。”

实验动物供不应求


在全球科学家与时间赛跑,竞相利用实验动物研究COVID-19之际。


许多研究人员把目标转向动物研究的中坚力量——实验鼠。


但实验鼠的供不应求却成为一个掣肘因素。


“我们已经被各种各样的需求压得喘不过起来了。”美国缅因州杰克逊实验室的神经学家Cathleen Lutz说。


杰克逊实验室专门培育实验鼠,该机构已经收到50多个实验室的订单,购买3000多只转入人类ACE2蛋白的转基因小鼠,即hACE2小鼠。


新冠病毒是通过ACE2蛋白进入人体细胞的。而正常的老鼠似乎对新冠感染有抵抗力。


杰克逊实验室培育的hACE2小鼠,是为应对另一种冠状病毒——2003年暴发的SARS病毒而开发的。


但在本次疫情暴发前,该实验室没有维持hACE2小鼠群体。


爱荷华大学的冠状动脉病毒学家StanleyPerlman说,随着对SARS研究的兴趣和资金的减少,许多实验室停止了对这种实验鼠的研究。


“现在一切都变了。”Perlman说,每个人都想要这种老鼠,但大家都没有。”


参考文献:

https://www.nature.com/articles/d41586-020-00698-x

doi:10.1038/d41586-020-00698-x

https://www.researchsquare.com/article/rs-15756/v1

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.07.939389v3

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17079315?dopt=Abstract

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17974127?dopt=Abstract



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