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Cell:适应小鼠的新型SARS-CoV-2病毒变体可诱导小鼠出现急性肺损伤和死亡

  1. COVID-19
  2. SARS-CoV-2
  3. 急性呼吸窘迫综合征
  4. 急性肺损伤
  5. 细胞因子
  6. 表面活性蛋白

来源:本站原创 2020-09-30 06:50

2020年9月30日讯/生物谷BIOON/---SARS-CoV-2大流行给人类带来了极大的痛苦和经济损失。人们急需能重现SARS-CoV-2感染的小型动物模型来快速评估医疗对策。今年1月份,当科学家们开始准备研究这种危险的新疾病时,所有的目光都集中在ACE2上,ACE2是一种位于人体多种类型细胞表面上的蛋白。SARS-CoV-2,也就是导致COVID-19
2020年9月30日讯/生物谷BIOON/---SARS-CoV-2大流行给人类带来了极大的痛苦和经济损失。人们急需能重现SARS-CoV-2感染的小型动物模型来快速评估医疗对策。

今年1月份,当科学家们开始准备研究这种危险的新疾病时,所有的目光都集中在ACE2上,ACE2是一种位于人体多种类型细胞表面上的蛋白。SARS-CoV-2,也就是导致COVID-19的新型冠状病毒,会结合到ACE2受体上,并利用它进入细胞并开始生长,从而导致感染。但是人们发现SARS-CoV-2不能使用病毒受体ACE2的小鼠版本。

美国北卡罗来纳大学教堂山分校病毒学家Ralph Baric的实验室有构建SARS-CoV和MERS-CoV等其他冠状病毒的小鼠模型的历史,因此他们利用他们的专业知识对SARS-CoV-2进行了改造,使得它使用小鼠ACE2受体。

2020年8月,Baric及其团队改变了SARS-CoV-2病毒基因组中的两个氨基酸位置,构建出一种能够感染标准实验室小鼠的小鼠适应病毒(mouse-adapted virus,即一种经突变后能够感染小鼠的SARS-CoV-2病毒)。由此开发出的一种新的COVID-19小鼠模型重现了这种人类疾病的许多特征,并有助于推动COVID-19候选疫苗和抗病毒药物进入临床试验(Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2708-8)。

SARS-CoV-2(之前称为2019-nCoV)的透射电镜图,图片来自NIAID RML。

如今,在一项新的研究中,Baric团队通过一连串体内进化,筛选出一种新的适应小鼠的SARS-CoV-2病毒变体,他们称之为SARS-CoV-2 MA10。这种病毒变体可在标准实验室小鼠中重现重症COVID-19疾病的多个方面,比如SARS-CoV-2 MA10在BALB/c小鼠中显示出与剂量和年龄相关的致病性增加。相关研究结果于2020年9月23日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“A Mouse-adapted SARS-CoV-2 induces Acute Lung Injury (ALI) and mortality in Standard Laboratory Mice”。

这种SARS-CoV-2模型表现出COVID-19疾病的发病率和死亡率,以及宿主遗传学特性、年龄、细胞嗜性、Th1细胞因子升高、表面活性蛋白(surfactant)表达和肺部功能的损失,这种损失与急性肺损伤(acute lung injury, ALI)和急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)的病理特征有关。

这种SARS-CoV-2模型可以快速利用现有的小鼠资源来阐明宿主遗传学特性的作用、调控SARS-CoV-2发病的基本分子机制,以及与疾病严重程度相关的保护性或致病性免疫反应。该模型有望为研究ALI和ARDS提供一个强大的平台,以便利用标准实验室小鼠评估疫苗和抗病毒药物在包括最脆弱人群(即老年人)在内的人群中的性能。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Sarah R. Leist et al. A Mouse-adapted SARS-CoV-2 induces Acute Lung Injury (ALI) and mortality in Standard Laboratory Mice. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.09.050.

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