新冠病毒被認(rèn)為起源于蝙蝠，最終有哪些中間宿主幫助病毒跨越物種屏障，感染人類，至今是謎。然而，全球疫情蔓延之際，更多緊迫的疾控問題需盡快給出答案。比如，與人類密切接觸寵物、畜禽是否也可能被新冠病毒傳染？

最新的研究顯示：新冠病毒在狗、豬、雞和鴨子身上復(fù)制效果不佳，但在雪貂和貓身上卻很有效。他們還發(fā)現(xiàn)病毒可以通過呼吸道飛沫在貓之間傳播。

以上研究來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所獸醫(yī)生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家動物疫病防控高級別生物安全實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)。他們研究旨在弄清楚一些問題：正在廣泛傳播的新冠病毒會傳染給其他動物物種，從而成為感染的“蓄水池”嗎？新冠病毒感染在人類中有多種臨床表現(xiàn)，從輕微感染到死亡，那么在其他動物中是如何表現(xiàn)的？隨著疫苗和抗病毒藥物開發(fā)的努力，哪些動物可以最精確地用于模擬這些藥物或疫苗對人類的效果？

當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月31日，研究團(tuán)隊(duì)在預(yù)印本平臺bioRxiv上發(fā)表了一篇論文，“Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and different domestic animals to SARS-coronavirus-2 ”。論文通訊作者為中國科學(xué)院院士、中國農(nóng)科院哈爾濱獸醫(yī)研究所動物流感基礎(chǔ)與防控研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家陳化蘭，以及中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所所長、國家動物疫病防控高級別生物安全實(shí)驗(yàn)室主任步志高。

值得一提的是，國家動物疫病防控高級別生物安全實(shí)驗(yàn)室是中國現(xiàn)有的兩個(gè)P4（生物安全等級四級）實(shí)驗(yàn)室之一，另一在中科院武漢國家生物安全實(shí)驗(yàn)室。這項(xiàng)研究中的所有感染新冠病毒的實(shí)驗(yàn)均在P4實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，獲得中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的批準(zhǔn)。動物研究和動物福利方案由中國農(nóng)科院動物實(shí)驗(yàn)倫理委員會審核通過。

在這項(xiàng)研究中，作者們研究了與人類密切接觸的雪貂和其他動物對新冠病毒的易感性?？傮w來說，他們發(fā)現(xiàn)，新冠病毒在狗、豬、雞和鴨子身上復(fù)制效果不佳，但在雪貂和貓身上卻很有效。他們還發(fā)現(xiàn)病毒可以通過呼吸道飛沫在貓之間傳播。

研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，對貓新冠病毒的監(jiān)測應(yīng)被視為消除目前COVID-19流行的一種輔助手段。他們認(rèn)為，這項(xiàng)研究為新冠病毒的動物宿主和疫情的動物管理提供了重要的見解。

新冠病毒可在雪貂上呼吸道復(fù)制長達(dá)8天，但不會導(dǎo)致嚴(yán)重疾病或死亡

雪貂經(jīng)常被用作人類呼吸道病毒的動物模型。因此，研究團(tuán)隊(duì)首先測試了雪貂對新冠病毒的敏感性。

本研究使用了兩個(gè)新冠病毒毒株：來自武漢華南海鮮市場F13-E和來自一位新冠病毒感染患者的CTan-H。毒株均由中國疾控中心病毒預(yù)防控制所武桂珍教授提供。

研究團(tuán)隊(duì)對雪貂分別經(jīng)鼻內(nèi)接種10^5pfu的F13-E或CTan-H，并在接種后第4天實(shí)施安樂死（p.i.）。收集每只雪貂的鼻甲、軟腭、扁桃體、氣管、肺、心臟、脾臟、腎臟、胰腺、小腸、大腦和肝臟，用qPCR和病毒滴定法進(jìn)行病毒RNA測定。

雪貂臟器或組織中病毒RNA：A接種F13-E，B接種CTan-H。

研究結(jié)果表明，所有4只雪貂的鼻甲、軟腭、扁桃體中均檢測到病毒RNA和傳染性病毒，但在其他檢測組織中均未看到。

C接種F13-E和DCTan-H的雪貂臟器或組織中的病毒滴度。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些結(jié)果表明，新冠病毒可以在雪貂的上呼吸道復(fù)制，但沒有檢測到在其他組織中的復(fù)制。

為了研究病毒在雪貂體內(nèi)的復(fù)制動態(tài)，研究團(tuán)隊(duì)對6只雪貂經(jīng)鼻內(nèi)接種了10^5pfu的F13-E（3只）或CTan-H（3只），然后將它們安置在隔離且單獨(dú)分開的三個(gè)籠子里。在第2、4、6、8和10天收集雪貂鼻洗液和直腸拭子用于病毒RNA檢測和病毒滴定。同時(shí)對它們進(jìn)行了兩周的體溫和新冠跡象監(jiān)測。

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

結(jié)果顯示，第2、4、6、8天，在所有6只雪貂的洗鼻液中均發(fā)現(xiàn)病毒RNA。在一些直腸拭子中也發(fā)現(xiàn)了病毒RNA，但拷貝數(shù)明顯低于鼻洗液。所有雪貂的鼻洗液中均檢測到傳染性病毒，但沒有一只雪貂的直腸拭子中發(fā)現(xiàn)傳染性病毒。

新冠病毒在雪貂消化道的復(fù)制。接種F13-E(A)和CTan-H(B)的雪貂直腸拭子中的病毒RNA。接種F13-E(C)和CTan-H(D)的雪貂直腸拭子中的病毒滴度。

每一組接種病毒的雪貂中分別有一只在第10天和第12天出現(xiàn)發(fā)燒和食欲不振。為了調(diào)查這些癥狀是否由病毒在下呼吸道的復(fù)制引起，研究團(tuán)隊(duì)在第13天對這兩只雪貂實(shí)施了安樂死，并收集它們的器官進(jìn)行病毒RNA檢測。

新冠病毒在雪貂體內(nèi)復(fù)制。接種F13-E病毒或CTan-H病毒的雪貂于第13天實(shí)施安樂死，收集其器官和組織進(jìn)行病毒RNA檢測。

然而，除了接種了CTan-H的雪貂鼻甲檢測到低拷貝數(shù)外，沒有在任何其他組織或器官中檢測到病毒RNA。

從一只感染了新冠病毒CTan-H的雪貂身上提取的肺樣本的組織學(xué)研究。

病理研究顯示，在第13日安樂死的兩只雪貂中，有嚴(yán)重的淋巴漿細(xì)胞性血管周炎和血管炎，肺泡間隔和肺泡腔中的II型肺泡細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的數(shù)量增加，肺部有輕度的支氣管周炎。

星號表示在接種病毒后第13天對動物實(shí)施安樂死，其余4只在第20天對動物實(shí)施安樂死。

通過ELISA和中和試驗(yàn)，所有雪貂體內(nèi)均檢測到新冠病毒抗體，其中第13天安樂死的兩只雪貂的抗體滴度明顯低于第20天安樂死的雪貂。

為了進(jìn)一步研究新冠病毒是否在雪貂肺部復(fù)制，研究團(tuán)隊(duì)給8只雪貂經(jīng)氣管內(nèi)接種了10^5 pfu的CTan-H，并在第2、4、8和14天分別對2只動物實(shí)施安樂死，在組織和器官中檢測病毒RNA。

經(jīng)氣管接種了CTan-H的雪貂臟器中病毒RNA拷貝。

在第2天實(shí)施安樂死的兩雪貂和第4天實(shí)施安樂死的兩只雪貂中，研究人員分別僅在其中一只的鼻甲和軟腭中檢測到病毒RNA；在第8天實(shí)施安樂死的兩只雪貂中，其中一只雪貂的軟腭檢測到病毒RNA，另一只雪貂的鼻甲、軟腭、扁桃體和氣管中檢測到病毒RNA；在第14天實(shí)施安樂死的兩只雪貂中均未檢測到病毒RNA。

這些結(jié)果表明，新冠病毒可以在雪貂的上呼吸道復(fù)制長達(dá)8天，而不會導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病或死亡。

研究團(tuán)隊(duì)在論文的最后還提到，比較而言，新冠病毒和其他在雪貂上呼吸道和下呼吸道均可復(fù)制的流感病毒、甚至人SARS-CoV表現(xiàn)出一些不同。新冠病毒只在雪貂的鼻骨、軟腭和扁桃體中復(fù)制。它也可以在消化道中復(fù)制，但即使在氣管內(nèi)接種了病毒，在雪貂的肺葉中仍沒有檢測到病毒。

貓高度易感并發(fā)生“貓際傳播”：應(yīng)將貓新冠病毒的監(jiān)測視為疫情防控輔助手段

值得注意的是，貓和狗與人類有密切接觸，因此研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，除了雪貂這樣的實(shí)驗(yàn)室動物，了解常伴人類生活的家養(yǎng)動物對新冠病毒的易感性對于COVID-19的控制很重要。

研究團(tuán)隊(duì)首先研究了新冠病毒在貓?bào)w內(nèi)的復(fù)制。5只8個(gè)月大的亞成年家貓（遠(yuǎn)交系）經(jīng)鼻內(nèi)接種了10^5pfu的CTan-H，其中2只貓計(jì)劃在第6天實(shí)施安樂死，以評估其器官中的病毒復(fù)制情況。3只貓被放在隔離器內(nèi)的單獨(dú)籠子里。為了監(jiān)測呼吸道飛沫的傳播，分別有一只未受感染的貓被放在與每只接種病毒的貓相鄰的籠子里。

由于8個(gè)月大的貓具有攻擊性，因此很難對它們進(jìn)行常規(guī)的鼻腔清洗。為了避免可能的傷害，研究團(tuán)隊(duì)收集了這些貓的糞便，并在安樂死后檢查它們器官中的病毒RNA。

第6天實(shí)施安樂死的2只亞成年家貓中，鼻骨、軟腭和扁桃體中均檢測到了病毒RNA，其中一只的氣管，以及另一只的小腸中也分別檢測到病毒RNA。然而，這兩只貓的任何肺樣本中都沒有檢測到病毒RNA。

在這些貓的病毒RNA陽性的鼻骨、軟腭、扁桃體和氣管中檢測到傳染性病毒，但在病毒RNA陽性的小腸中沒有發(fā)現(xiàn)傳染性病毒。

在病毒傳播研究中，第三天2只接種病毒貓的糞便中檢測到RNA病毒，第5天所有3只接種病毒貓的糞便中均檢測到RNA病毒。處于病毒暴露風(fēng)險(xiǎn)的3只貓中，有一只的糞便在第3天檢測到病毒RNA。

糞便呈病毒RNA陽性的接種病毒貓?jiān)诘?1天實(shí)施了安樂死，接種病毒貓的軟腭和扁桃體，以及病毒暴露貓的鼻骨、軟腭、扁桃體和氣管中檢測到病毒RNA，表明貓之間發(fā)生了呼吸道飛沫傳播。

在第12天，研究團(tuán)隊(duì)對剩下的貓實(shí)施了安樂死。在一只接種了病毒的貓的扁桃體、另一只接種了病毒的貓的鼻骨、軟腭、扁桃體和氣管中檢測到病毒RNA，但在兩只病毒暴露貓的任何器官或組織中均未檢測到病毒RNA。

通過ELISA和中和試驗(yàn)，在所有3只接種了病毒的貓和1只暴露于病毒的貓的體內(nèi)均檢測到新冠病毒抗體。

新冠病毒在幼貓中的復(fù)制和傳播。

研究團(tuán)隊(duì)還在幼貓(70-100天)中重復(fù)了上述在亞成年貓中的復(fù)制和傳播研究。對接種病毒后于第3天死亡或安樂死的幼貓樣本進(jìn)行的組織病理學(xué)研究顯示，這兩只貓的鼻腔和氣管黏膜上皮以及肺部均有大量損傷。

由新冠病毒感染引起的幼貓的組織學(xué)損傷。

這些結(jié)果表明，新冠病毒可以在貓?bào)w內(nèi)有效復(fù)制，幼貓更容易被感染。更重要的是，病毒可以通過呼吸道飛沫在貓之間傳播。

接下來，研究團(tuán)隊(duì)同樣研究了新冠病毒在狗體內(nèi)的復(fù)制和傳播，結(jié)果表明，狗對新冠病毒的敏感性較低。類似的研究還表明，豬、雞和鴨對新冠病毒不易感。

總的來說，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)雪貂和貓對新冠病毒高度敏感，狗的敏感性較低，另外包括豬、雞和鴨子在內(nèi)的家畜對該病毒不敏感。

另外，鑒于目前有研究報(bào)道新冠病毒利用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2 (ACE2)作為其受體進(jìn)入細(xì)胞，而ACE2主要表達(dá)于雪貂氣管-支氣管黏膜下腺的II型肺細(xì)胞和漿液上皮細(xì)胞，因此，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，阻止新冠病毒在雪貂下呼吸道復(fù)制的潛在機(jī)制仍有待研究。

他們同時(shí)提到，新冠病毒在雪貂上呼吸道有效復(fù)制使它們成為評估針對COVID-19的抗病毒藥物或候選疫苗的候選動物模型。

值得注意的是，這項(xiàng)研究中使用的貓對新冠病毒高度易感，研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，對貓新冠病毒的監(jiān)測應(yīng)被視為消除目前COVID-19流行的一種輔助手段。

論文鏈接：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.30.015347v1