作者丨馮麗妃
目前,全球新冠病毒感染者確診病例已超11萬。
在此背景下,猴子、老鼠,甚至還有雪貂等動物都被用於瞭解新冠病毒,科學家試圖藉此回答一些關鍵問題。
那麼,動物模型究竟如何揭示感染的發展?這些動物供應情況如何?3月9日在線發表於《自然》的一篇文章對此進行了報道。
《中國科學報》記者對其中相關研究進展和主要專家觀點進行了梳理。
首批動物實驗已出結果
2月27日,中科院武漢病毒所的研究人員在預印本網站ResearchSquare發表了關於猴子研究的首批結果。
研究發現,感染新冠病毒的恆河猴病情相對輕微,未出現發燒,但猴子肺部X光檢查顯示出類似於人感染COVID-19的肺炎症狀。
在對一些猴子進行安樂死和肺部解剖之後,這一結論得到了證實。
“總的來說,病毒RNA是在感染後從上呼吸道檢測到的。喉部的兩個峰值分別代表了原始輸入和病毒在喉部的複製。”石正麗等作者在文中寫道,“病毒RNA肛門拭子陽性也提示可能發生消化道感染。”
同時,澳大利亞基隆動物健康實驗室的病毒學家S.S. Vasan領導的研究小組發現,雪貂對新冠病毒易感。
該團隊正在研究感染過程,測試潛在的疫苗。
雪貂是流感和其他呼吸道感染的良好模型,其肺部生理與人相似,研究者希望它們能模仿人感染新冠病毒,研究該病毒的傳播等。
北京協和醫學院病毒學家秦川帶領的研究組也發表了以老鼠作為動物模型的研究結果。
這些老鼠和恆河猴一樣,似乎只患上輕微的疾病,體重減輕,出現肺炎的跡象,但並不嚴重。
不只需要一種動物模型
“猴子的症狀與輕度新冠病毒感染者相似,這是一個很重要的發現。”威斯康星大學麥迪遜分校的病毒學家David O’connor在接受《自然》雜誌採訪時說。
但他表示,為了找到更嚴重的人感染新冠病毒的模型,研究人員需要觀察不同的動物,並改變相關的實驗因素,比如病毒的傳播途徑。
另外,由於猴子的免疫系統與人相似,它們將有助於測試人體如何應對病毒。
威斯康星大學的病毒學家Thomas Friedrich說,有跡象表明,人自身的免疫反應可能使某些疾病惡化,如流感和嚴重急性呼吸道綜合徵(SARS)。
猴子將幫助確定COVID-19是否會如此。
研究人員試圖在猴子身上解決的另一個緊迫問題是,病毒是否可以隱藏在表面看似已經治癒的感染者的某些器官中。
Friedrich說,這可能解釋了一些人在康復後再次感染冠狀病毒的問題。
不過,在科學家看來,沒有一個動物模型是完美的。
“我們需要的不僅僅是一種動物模型,而是多種。”O’connor說,“我們要儘可能多和快地瞭解這些信息,並將它們與來自臨床的大量數據進行整合。”
實驗動物供不應求
在全球科學家與時間賽跑,競相利用實驗動物研究COVID-19之際。
許多研究人員把目標轉向動物研究的中堅力量——實驗鼠。
但實驗鼠的供不應求卻成為一個掣肘因素。
“我們已經被各種各樣的需求壓得喘不過起來了。”美國緬因州傑克遜實驗室的神經學家Cathleen Lutz說。
傑克遜實驗室專門培育實驗鼠,該機構已經收到50多個實驗室的訂單,購買3000多隻轉入人類ACE2蛋白的轉基因小鼠,即hACE2小鼠。
新冠病毒是通過ACE2蛋白進入人體細胞的。而正常的老鼠似乎對新冠感染有抵抗力。
傑克遜實驗室培育的hACE2小鼠,是為應對另一種冠狀病毒——2003年暴發的SARS病毒而開發的。
但在本次疫情暴發前,該實驗室沒有維持hACE2小鼠群體。
愛荷華大學的冠狀動脈病毒學家StanleyPerlman說,隨著對SARS研究的興趣和資金的減少,許多實驗室停止了對這種實驗鼠的研究。
“現在一切都變了。”Perlman說,每個人都想要這種老鼠,但大家都沒有。”
參考文獻:
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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