2024年1月22日 星期一

探索未知:冠狀病毒變異體在實驗模型中的行為研究

 

圖片來源:維基百科

COVID-19,全名為冠狀病毒病2019(Coronavirus Disease 2019),是由一種名為嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2(SARS-CoV-2)的病毒引起的傳染病。該病毒最初於2019年底在中國武漢市被發現,隨後迅速在全球範圍內蔓延,導致了一場全球性的大流行。

COVID-19的症狀範圍從無症狀到嚴重。常見症狀包括發燒或寒顫、咳嗽、呼吸困難或呼吸急促、疲勞、肌肉或身體疼痛、頭痛、味覺或嗅覺喪失、(非常嚴重的)喉嚨痛、鼻塞或流鼻涕、噁心或嘔吐、腹瀉。

COVID-19主要透過飛沫傳播,當感染者咳嗽、打噴嚏、說話或呼吸時,他們可能會將帶有病毒的飛沫排放到空氣中。其他人則可能通過吸入這些飛沫或接觸到帶病毒的表面然後觸摸自己的臉(尤其是眼睛、鼻子或嘴巴)而感染。

COVID-19的大流行引起了全球範圍內的衛生、經濟和社會挑戰,各國政府和國際組織正在努力控制病毒的傳播並減輕其影響。

由於它不斷地有新的變異株產生,且這些變異株總是能突破我們的免疫防線,對我們造成感染,因此,許多研究團隊紛紛投入人力,想要深入瞭解這個病毒的致病機制。

最近,一個中國的研究團隊,在bioRxiv(注意:這個平台上的論文並未經過同儕審查)上發表了一篇論文,報告了一種源於穿山甲的冠狀病毒GX_P2V(short_3UTR)對轉基因人類ACE2小鼠的感染模型。研究重點在於探討這種病毒在小鼠中的致病性和死亡率,並分析了其在不同器官的分布和複製情況。

他們報告了兩種與SARS-CoV-2相關的穿山甲冠狀病毒(GD/2019和GX/2017)。其中源自於GX/2017的GX_P2V(short_3UTR)變異體,在3’-UTR處少了104個核苷酸。

研究團隊利用轉基因人類ACE2小鼠作為實驗模型,發現GX_P2V(short_3UTR)在這些小鼠中引起100%死亡率,且主要的致死原因可能與晚期腦部感染有關。在感染初期,病毒主要在肺部複製,但隨著感染進展,病毒在腦部的複製顯著增加,顯示了其對中樞神經系統的強烈侵害能力。相較於控制組,感染組的小鼠顯示出明顯的臨床症狀,如體重下降、頭部縮小、姿勢低垂、動作遲緩等。

深入分析顯示,病毒在小鼠的肺部、腦部、鼻涕腺、眼部和氣管等器官中被檢測到。在感染後期,小鼠的腦部顯示出明顯的病理學變化,如神經元萎縮和淋巴細胞滲透。

雖然研究指出GX_P2V(short_3UTR)對人類ACE2轉基因小鼠的高致病性,但其具體的致病機制仍需進一步研究。由於冠狀病毒在細胞培養過程中易於適應性突變,未來的研究應關注這些適應性突變對病毒致病性的影響。

為什麼GX_P2V(short_3UTR)變異體對轉基因小鼠的致死率如此高?首先,這個病毒變異體在轉基因人類ACE2小鼠模型中顯示出明顯的組織特異性,特別是在小鼠的腦部和肺部發現了高量的病毒RNA。這個模型的小鼠表現出顯著的臨床症狀,如體重下降、頭部縮小、姿勢低垂、動作遲緩,以及眼睛發白。

更值得注意的是,研究團隊提到這個轉基因人類ACE2小鼠模型可能具有一些獨特的特點。這些小鼠的大腦中可能高度表達人類ACE2受體,並且相比於野生型小鼠,這些轉基因小鼠在生理上有異常表現,如血清中的甘油三酯、膽固醇和脂肪酶水平相對較低。這些因素可能增加了GX_P2V(short_3UTR)在這些小鼠中造成嚴重病理效果的可能性,從而導致高致死率。

總而言之,GX_P2V(short_3UTR)在轉基因人類ACE2小鼠模型中的高致死率可能與病毒的組織特異性感染(特別是腦部和肺部的感染),以及轉基因小鼠獨特的生理特點有關。然而,這些發現可能需要在其他研究模型中進一步驗證,以更全面地理解GX_P2V(short_3UTR)的致病機制。

這篇論文對於理解與SARS-CoV-2相關的冠狀病毒的致病性提供了重要的見解,並為未來的疫苗和治療策略開發提供了有價值的資訊。

參考文獻:

An infection and pathogenesis mouse model of SARS-CoV-2-related pangolin coronavirus GX_P2V(short_3UTR) Lai Wei, Shuiqing Liu, Shanshan Lu, Shengdong Luo, Xiaoping An, Huahao Fan, Weiwei Chen, Erguang Li, Yigang Tong, Lihua Song bioRxiv 2024.01.03.574008; doi: https://doi.org/10.1101/2024.01.03.574008

沒有留言:

張貼留言