研究称猫高度易感新冠病毒并发生"猫际流传"

2020-04-13 网络
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[科技新闻]研究称猫高度易感新冠病毒并发生"猫际流传"

新冠病毒被以为起源于蝙蝠,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讨员团队2013年在中国云南网络)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,它的涌现新带来许多亟待处理的问题,个中就包含除人类以外,其他是不是有宠物、畜禽也大概被新冠病毒沾染?

当地时间4月8日,顶级学术期刊《科学》(Science)在线宣布了论文“Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and different domestic animals to SARS-coronavirus-2 ”。这项研讨旨在弄清楚一些问题:新冠病毒会沾染给其他动物物种,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,从细微感染到殒命,那末在其他动物中是怎样表现的?跟着疫苗和抗病毒药物开发的勤奋,哪些动物可以最精确地用于模仿这些药物或疫苗对人类的效果?

为处理这些问题,来自中国农业科学院哈尔滨兽医研讨所兽医生物技术国度重点实验室、国度动物疫病防控高等别生物平安实验室的研讨团队评价了差别模子实验动物和宠物、畜禽对新冠病毒的易感性,经由过程实验感染新冠病毒,视察接种动物及同居动物的临床表现及病理变化,检测器官构造病毒载量、呼吸道和肠道病毒排放及动物体内针对新冠病毒抗体转阳状况。

他们的研讨显现:新冠病毒在狗、猪、鸡和鸭子身上复制才能很弱,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。实验感染猫可以经由过程氛围流传新冠病毒;部份猫感染后可致使严峻病发以至殒命,低龄猫病发显著较大龄猫严峻。

构造病理学视察证明,病毒感染猫可引发差别水平的肺脏炎症与肠道粘膜毁伤;免疫组化研讨发明上呼吸道(鼻腔、上颚、扁桃体)粘膜上皮及嗅球细胞、气管及支气管粘膜粘液腺上皮细胞、小肠粘膜上皮等部位存在大批病毒感染。

该论文通信作者为中国科学院院士、中国农科院哈尔滨兽医研讨所动物流感基本与防控研讨立异团队首席科学家陈化兰,中国农业科学院哈尔滨兽医研讨所所长、国度动物疫病防控高等别生物平安实验室主任步志高,以及中国疾控中心病毒病防备掌握所党委书记、BSL-3实验室主任武桂珍。此前的当地时间3月31日,研讨团队已率先在预印本平台bioRxiv上宣布了该项研讨。

值得一提的是,国度动物疫病防控高等别生物平安实验室是中国现有的两个P4(生物平安品级四级)实验室之一,另一在中科院武汉国度生物平安实验室。这项研讨中的一切感染新冠病毒的实验均在P4实验室中举行,取得中国农业乡村部的同意。动物研讨和动物福利计划由中国农科院动物实验伦理委员会考核经由过程。

中国农业科学院哈尔滨兽医研讨所官网宣布的新闻稿中提到,哺乳动物及禽类中一向有差别的冠状病毒盛行,但这些冠状病毒大多仅限于感染特定种属动物,平常不能感染人类。一样,人世罕见的几种冠状病毒也不感染其他动物。然则,来自蝙蝠的某些冠状病毒,如SARS和中东呼吸综合征(MERS)病毒,每每可以感染多种动物和人类。

新冠病毒现在在环球大范围的人群中盛行,传入与人类亲昵打仗动物的风险日积月累。因而,迫切需要展开与人亲昵打仗家养动物对新冠病毒的易感性研讨,评价家养动物是不是面对新冠病毒危险并成为潜伏中心宿主的风险,为防控新冠病毒供应科学依据。

别的,鉴于现在COVID-19环球盛行状况,其演变为常在盛行症的大概性很大,急需竖立稳固、牢靠的动物感染模子,满足疫苗和药物研发评价需求。

研讨团队强调,对猫新冠病毒的监测应被视为消弭现在COVID-19盛行的一种辅佐手腕。他们号令,亲昵监测和庇护疫区的猫,防备其打仗沾染源,防备其成为大概的流传宿主或贮存宿主。

别的,此前有质疑称猫感染新冠是实验室条件下大剂量使然。但是,除该项研讨以外,此前的4月3日,华中农业大学农业微生物国度重点实验室、动物医学院传授、农业部兽用诊断制剂创制重点实验室主任金梅林院士,中科院武汉病毒研讨所新发盛行症研讨中心主任、中科院高致病性病原生物学与生物平安重点实验室主任石正丽研讨员率领的团队也在预印本平台bioRxiv上宣布了一项研讨,他们经由过程猫血清观察发明:武汉区域新冠疫情爆发后网络的102只猫的血清ELISA检测显现,来自15只猫(14.7%)的血清对新冠病毒的受体连系域(RBD)呈阳性。

而美国纽约布朗克斯动物园4岁的山君马来亚虎纳迪亚也于近日确诊感染新冠病毒。当地时间4月5日,美国农业部宣布声明确认,纽约一家动物园中的一只山君确诊感染新冠病毒,尚有几只狮子和山君也表现出呼吸系统疾病病症。纽约布朗克斯动物园官方示意,纳迪亚和别的三只山君以及三只非洲狮都涌现了干咳和食欲下落的病症,但估计它们均能病愈。公共卫生官员以为,这些动物是被一名无病症感染员工沾染的。

新冠病毒可在雪貂上呼吸道复制长达8天,但不会致使严峻疾病或殒命

雪貂经常被用作人类呼吸道病毒的动物模子。因而,研讨团队起首测试了雪貂对新冠病毒的敏感性。

本研讨使用了两个新冠病毒毒株:来自武汉华南海鲜市场F13-E和来自一名新冠病毒感染患者的CTan-H。

研讨团队对雪貂离别经鼻内接种10^5pfu(plaque forming unit)的F13-E或CTan-H,并在接种后第4天实行安泰死(p.i.)。网络每只雪貂的鼻甲、软腭、扁桃体、气管、肺、心脏、脾脏、肾脏、胰腺、小肠、大脑和肝脏,用qPCR和病毒滴定法举行病毒RNA测定。

雪貂脏器或构造中病毒RNA:A、接种F13-E,B、接种CTan-H。

研讨效果表明,一切4只雪貂的鼻甲、软腭、扁桃体中均检测到病毒RNA和沾染性病毒,但在其他检测构造中均未看到。

C、接种F13-E,D、CTan-H的雪貂脏器或构造中的病毒滴度。

研讨团队以为,这些效果表明,新冠病毒可以在雪貂的上呼吸道复制,但没有检测到在其他构造中的复制。

为了研讨病毒在雪貂体内的复制动态,研讨团队对6只雪貂经鼻内接种了10^5pfu的F13-E(3只)或CTan-H(3只),然后将它们安设在断绝且零丁离开的三个笼子里。在第2、4、6、8和10天网络雪貂鼻洗液和直肠拭子用于病毒RNA检测和病毒滴定。同时对它们举行了两周的体温文新冠迹象监测。

接种F13-E(E)和CTan-H(F)的雪貂洗鼻洗液中的病毒RNA。接种F13-E(G)和CTan-H(H)的雪貂鼻洗液中的病毒滴度。

效果显现,第2、4、6、8天,在一切6只雪貂的洗鼻液中均发明病毒RNA。在一些直肠拭子中也发明了病毒RNA,但拷贝数显著低于鼻洗液。一切雪貂的鼻洗液中均检测到沾染性病毒,但没有一只雪貂的直肠拭子中发明沾染性病毒。

每一组接种病毒的雪貂中离别有一只在第10天和第12天涌现发热和食欲不振。为了观察这些病症是不是由病毒鄙人呼吸道的复制引发,研讨团队在第13天对这两只雪貂实行了安泰死,并网络它们的器官举行病毒RNA检测。

但是,除了接种了CTan-H的雪貂鼻甲检测到低拷贝数外,没有在任何其他构造或器官中检测到病毒RNA。

病理研讨显现,在第13日安泰死的两只雪貂中,有严峻的淋巴浆细胞性血管周炎和血管炎,肺泡距离和肺泡腔中的II型肺泡细胞、巨噬细胞和中性粒细胞的数目增添,肺部有轻度的支气管周炎。

,科技前沿,

星号示意在接种病毒后第13天对动物实行安泰死,其他4只在第20天对动物实行安泰死。

经由过程ELISA和中和实验,一切雪貂体内均检测到新冠病毒抗体,个中第13天安泰死的两只雪貂的抗体滴度显著低于第20天安泰死的雪貂。

为了进一步研讨新冠病毒是不是在雪貂肺部复制,研讨团队给8只雪貂经气管内接种了10^5 pfu的CTan-H,并在第2、4、8和14天离别对2只动物实行安泰死,在构造和器官中检测病毒RNA。

在第2天实行安泰死的两雪貂和第4天实行安泰死的两只雪貂中,研讨人员离别仅在个中一只的鼻甲和软腭中检测到病毒RNA;在第8天实行安泰死的两只雪貂中,个中一只雪貂的软腭检测到病毒RNA,另一只雪貂的鼻甲、软腭、扁桃体和气管中检测到病毒RNA;在第14天实行安泰死的两只雪貂中均未检测到病毒RNA。

这些效果表明,新冠病毒可以在雪貂的上呼吸道复制长达8天,而不会致使严峻的疾病或殒命。

研讨团队在论文的末了还提到,比较而言,新冠病毒和其他在雪貂上呼吸道和下呼吸道都可复制的流感病毒、以至人SARS-CoV表现出一些差别。新冠病毒只在雪貂的鼻骨、软腭和扁桃体中复制。它也可以在消化道中复制,但纵然在气管内接种了病毒,在雪貂的肺叶中仍没有检测到病毒。

猫高度易感并发作“猫际流传”:应将猫新冠病毒的监测视为疫情防控辅佐手腕

值得注意的是,猫和狗与人类有亲昵打仗,因而研讨团队以为,除了雪貂如许的实验室动物,相识常伴人类生活的家养动物对新冠病毒的易感性关于COVID-19的掌握很重要。

研讨团队起首研讨了新冠病毒在猫体内的复制。5只8个月大的亚成年家猫(远交系)经鼻内接种了10^5pfu的CTan-H,个中2只猫计划在第6天实行安泰死,以评价其器官中的病毒复制状况。3只猫被放在断绝器内的零丁笼子里。为了监测呼吸道飞沫的流传,离别有一只未受感染的猫被放在与每只接种病毒的猫相邻的笼子里。

因为8个月大的猫具有攻击性,因而很难对它们举行通例的鼻腔洗濯。为了防备大概的危险,研讨团队网络了这些猫的粪便,并在安泰身后搜检它们器官中的病毒RNA。

第6天实行安泰死的2只亚成年家猫中,鼻骨、软腭和扁桃体中均检测到了病毒RNA,个中一只的气管,以及另一只的小肠中也离别检测到病毒RNA。但是,这两只猫的任何肺样本中都没有检测到病毒RNA。

在这些猫的病毒RNA阳性的鼻骨、软腭、扁桃体和气管中检测到沾染性病毒,但在病毒RNA阳性的小肠中没有发明沾染性病毒。

猫之间新冠病毒的流传。

在病毒流传研讨中,第三天2只接种病毒猫的粪便中检测到RNA病毒,第5天一切3只接种病毒猫的粪便中均检测到RNA病毒。处于病毒暴露风险的3只猫中,有一只的粪便在第3天检测到病毒RNA。

粪便呈病毒RNA阳性的接种病毒猫在第11天实行了安泰死,接种病毒猫的软腭和扁桃体,以及病毒暴露猫的鼻骨、软腭、扁桃体和气管中检测到病毒RNA,表明猫之间发作了呼吸道飞沫流传。

在第12天,研讨团队对剩下的猫实行了安泰死。在一只接种了病毒的猫的扁桃体、另一只接种了病毒的猫的鼻骨、软腭、扁桃体和气管中检测到病毒RNA,但在两只病毒暴露猫的任何器官或构造中均未检测到病毒RNA。

经由过程ELISA和中和实验,在一切3只接种了病毒的猫和1只暴露于病毒的猫的体内均检测到新冠病毒抗体。

新冠病毒在感染猫呼吸系统及消化系统高效复制,引发病理毁伤和炎症回响反映,病毒感染后3天病死或安泰死猫构造病理学及免疫组化研讨。(A)鼻粘膜上皮分列杂乱,纤毛零落(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)外表掩盖细胞碎片及中性粒细胞(箭)。(C)气管粘膜上皮变性、坏死(箭),外表掩盖混有大批细胞碎片的粘液(星号)。(D)气管粘液腺上皮坏死,淋巴细胞侵润(箭)。(E)未感染病毒猫肺一般构造构造。(F)肺血管内炎症细胞群集,纤维蛋白凝聚构成(箭)。(G)肺泡内即肺泡距离大批巨噬细胞及淋巴细胞侵润。(H)肺泡及肺泡距离炎性侵润和增生。(I)小肠上皮部份细胞变性、坏死,固有层中等水平淋巴细胞侵润(箭)。(J)鼻甲粘膜上皮细胞大批病毒抗原阳性(棕色)。(K)扁桃体粘膜上皮及粘膜外表零落细胞大批病毒抗原阳性(棕色)。(L)气管粘液腺浆液细胞大批病毒抗原阳性(棕色)。(M)小肠粘膜上皮细胞大批病毒抗原阳性(棕色)。标尺线A, I = 100微米, B-H, J-L = 200 微米 , M = 500微米

研讨团队还在幼猫(70-100天)中反复了上述在亚成年猫中的复制和流传研讨。对接种病毒后于第3天殒命或安泰死的幼猫样本举行的构造病理学研讨显现,这两只猫的鼻腔和气管黏膜上皮以及肺部均有大批毁伤。

这些效果表明,新冠病毒可以在猫体内有用复制,幼猫更轻易被感染。更重要的是,病毒可以经由过程呼吸道飞沫在猫之间流传。

接下来,研讨团队一样研讨了新冠病毒在狗体内的复制和流传,效果表明,狗对新冠病毒的敏感性较低。相似的研讨还表明,猪、鸡和鸭对新冠病毒不容易感。

总的来说,研讨团队发明雪貂和猫对新冠病毒高度敏感,狗的敏感性较低,别的包含猪、鸡和鸭子在内的牲畜对该病毒不敏感。

别的,鉴于现在有研讨报导新冠病毒应用血管慌张素转换酶2 (ACE2)作为其受体进入细胞,而ACE2重要表达于雪貂气管-支气管黏膜下腺的II型肺细胞和浆液上皮细胞,因而,研讨团队以为,阻挠新冠病毒在雪貂下呼吸道复制的潜伏机制仍有待研讨。

这项研讨的效果表明,雪貂可用作新冠病毒疫苗和药物评价动物模子;犬、猪、鸡和鸭对新冠病毒不容易感,对病毒宿主溯源具有重要指导意义;更重要的是猫对新冠病毒高度易感。

研讨团队号令,亲昵监测和庇护疫区的猫,防备其打仗沾染源,防备其成为大概的流传宿主或贮存宿主。对猫新冠病毒的监测应被视为消弭现在COVID-19盛行的一种辅佐手腕。

论文链接:https://science.sciencemag.org/content/sci/early/2020/04/07/science.abb7015.full.pdf

英国将推出手机应用程序追踪联系新冠病毒感染者

汉考克表示目前英国正和全球顶级公司合作开发这款手机应用程序,会尽快推出使用。(总台记者 西佳)