恒河猴感染SARS病毒致病模型的建立

为建立恒河猴严重急性呼吸道综合征(SARS)的模型并对其致病特点进行观察,采用病毒分离、免疫荧光、光镜及RT-PCR方法对病毒感染组和非感染组恒河猴不同时间、不同组织或分泌物进行检测.结果显示从恒河猴不同组织中分离到病毒,而且在病毒感染后第2d和第5d的血液、第7、9d的鼻咽分泌物、第3d的粪、第5d的粪尿中均检测到SARS-CoV RNA.光镜观察到病毒感染组肺组织肺泡间隔增宽,有大量淋巴细胞、单核细胞浸润,肺泡腔有渗出,甚至形成透明膜样物;多个肺泡形成机化性肺炎的表现.感染组肝组织可见较大的坏死灶,并伴有大量炎性细胞浸润.结论认为已成功建立了恒河猴SARS模型,可用于评价抗SARS药物和疫苗的研究.     

SARS-CoV中和抗体保护恒河猴等感染SARS-CoV研究

[目的]阐明SARS病毒感染后能否再次感染,疫苗产生的抗体中长期保护效果,被动免疫是否真正安全有效等,为防治SARS提供实验依据。[方法]实验分4组,分别为一组(SARS恒河猴恢复组):用感染SARS-CoV发病12月后的4只恒河猴,均有中和抗体产生。二组(SARS食蟹猴恢复组):用感染SARS-CoV发病12月后的3只食蟹猴,均有中和抗体产生。三组(SARS血清输入恒河猴组):3只恒河猴,病毒接种时中和抗体阴性。病毒接种两天后输入抗体阳性血清(恒河猴血清,感染获得,效价为:1:128),用量10ml/只,分别经肌肉和静脉输入,各5ml。四组(恒河猴SARS-CoV感染组):2只恒河猴,病毒接种时中和抗体阴性。SARSCo-V经鼻腔接种,在感染的第1天开始到7天安乐死时,不同时间取咽拭子、血液和脏器,进行病毒分离,RT-PCR检测和中和抗体测定。[结果]一组(SARS恒河猴恢复组):接种SARS-CoV后未见发热等异常临床表现。血清生化无ALT、LDH、CK、总蛋白和血清白蛋白异常。3只猴在接种病毒后的咽拭子中,RT-PCR分别未检出、第1天检出、第1-3天中检出病毒。第2、5、7天咽拭子中、7天安乐死时血、肺、肝、脾和淋巴结等组织中病毒分离均为阴性。2只猴肺组织病理学检查见轻度肺炎。二组(SARS食蟹猴恢复组):接种3只未见任何不良临床表现,血清生化5项正常。3只猴在接种病毒后的咽拭子标本中,RT-PCR分别未检出SARS病毒、在第1-2天检出、在第1-3天中检出病毒。第2、5、7天咽拭子中、7天安乐死时血、肺、肝、脾和淋巴结等组织中病毒分离均为阴性。3只猴肺组织病理学检查见轻度肺炎等。三组(SARS血清输入恒河猴组):3只恒河猴在病毒接种的第2-5天时有一过性的体温升高,3940℃。血清生化5项正常。3只猴在接种病毒后的咽拭子标本中,RT-PCR分别在第1-3、第1-4天和第1-2天检出SARS病毒。2只猴第7天咽拭子中病毒分离阳性。另外1只在第2、5、7天咽拭子中、7天安乐死时血、肺、肝、脾和淋巴结等组织中病毒分离均为阴性。3只猴肺组织病理学检查见轻度肺炎等。四组(SARS恒河猴SARS-CoV感染组):2只猴病毒接种后,第2-4天时有一过性的体温升高,3940℃。2只进行接种病毒后1-7天安乐死时,RT-PCR在恒河猴的咽拭子标本中连续检出SARS病毒。在第2、5天咽拭子中、7天安乐死时肺组织中病毒分离阳性。2只猴肺等组织病理学检查发现肺组织表面局部有轻度发灰实变现象,可见到间质性肺炎病变,内皮细胞受损,出血和水肿。大多数肺泡没有完整的内衬细胞残留,肺泡间隔变宽并被以吞噬细胞为主的单核炎症细胞浸润,同SARS肺炎改变。实验表明,前期感染产生中和抗体的恒河猴、食蟹猴再次感染病毒,和模型对照猴比较,动物肺组织等只出现轻微或无病理变化,RT-PCR检出时间大大缩短,病毒培养未能分离出病毒,所有这些指标,均证实中和抗体有明显的保护作用,是有效的。被动免疫从结果来看,有一定的作用,但保护作用弱。     

SARS-CoV动物模型研究之中国现状

目的综合对比SARS-CoV感染的恒河猴、布氏田鼠及Lewis大鼠的病理学、免疫学以及病毒的复制与外排情况的变化,来探讨此三种动物在建立SARS模型上的特点。方法SARS病毒感染8只恒河猴、9只Lewis大鼠和20只布氏田鼠,在感染后不同时间安乐死动物,应用光镜对动物的各脏器进行病理观察研究;用病毒分离和RT-PCR方法检测病毒外排与复制的情况;用ELISA法检测动物产生特异性抗体情况。结果在SARS-CoV感染恒河猴、Lewis大鼠和布氏田鼠后,肺组织均出现一定的与人类SARS疾病相似的病理改变,在动物体内均可检测到活病毒或病毒核酸,并可检测到特异性IgG抗体的存在。在病死率上布氏田鼠最高;在病毒的复制与外排方面恒河猴的检出率最高,持续时间最长;在抗体产生情况上恒河猴与Lewis大鼠基本相似;在病理变化上恒河猴病变最重且最为复杂,与人类SARS疾病的病理变化最为接近。结论布氏田鼠,Lewis大鼠,特别是恒河猴动物模型可以用于SARS发病机制、疫苗和药物的研发,恒河猴动物模型是目前研究SARS疾病最理想的动物模型。     

SARS冠状病毒感染恒河猴的病毒、血清学检测研究

[目的]对感染SARS-CoV的恒河猴进行病毒、血清学等指标检测及研究,确定模型动物成功感染,并为SARS发病机制,疫苗评价,药物筛选确定参考指标。[方法]SARSCo-V经鼻腔接种8只恒河猴,在感染的第1天开始到5、7、10、15、20、30和60天分别安乐死时,不同时间取咽拭子、血液和脏器,进行病毒分离,RT-PCR检测和抗体测定。[结果]用巢式RT-PCR在感染后每天提取的咽拭子标本中检测SARS-CoV的RNA,以细胞培养冠状病毒为阳性对照,以正常恒河猴咽拭子为阴性对照,在8只动物病毒接种第5天开始可检测到大小为797bp的目的条带,阳性检出最长可持续到第15天。进一步用病毒分离实验对PCR结果进行确证,8只动物中的5只恒河猴接种5天的咽拭子标本中,经Vero细胞培养,细胞产生了典型细胞病变(CPE),提示SARS冠状病毒能感染恒河猴并有病毒的复制和排毒。IFA方法证实为SRAS-CoV抗原存在。SARS-CoV感染恒河猴后,可以检测出免疫反应。在SARS冠状病毒接种前和接种后第5、8、11、15、19、23、26、30、34、每隔4-7天以及安乐死时采血,制备血清测定抗体,8只恒河猴接种病毒前均血清中SARS冠状病毒特异性抗体IgG为阴性,10天后安乐处死的5只感染猴在11-15天开始,至安乐死时,均为阳性。IgG阳性的5只恒河猴均有一定的中和抗体产生,且对SARS病毒感染细胞有一定的保护性。感染SARS病毒猴后与正常猴比较,其细胞杀伤效应明显增强。感染SARS-CoV的恒河猴不仅出现与SARS患者类似的临床和病理学改变,也在一定时期内排毒,出现特异免疫反应,这些指标均可作为药物筛选、疫苗评价等方面的重要参数。     

恒河猴感染SARS-CoV的病毒学、血清学检测

目的对感染SARS-CoV的8只恒河猴进行病毒学、血清学指标检测。方法SARS-CoV经鼻腔接种8只恒河猴,在感染的第1天开始到5、7、10、15、20、30和60天分别安乐处死时,不同时间取咽拭子、血液和脏器,进行病毒分离,RT-PCR检测和抗体测定。结果RT-PCR证实感染病毒检出时间为5~16d,8只猴中的5只分离到了病毒,感染15d后可检测到抗体。结论感染SARS-CoV的恒河猴不仅出现与SARS患者类似的临床和病理学改变,也在一定时期内排毒,出现特异免疫反应,这些指标均可作为药物筛选、疫苗评价等方面的重要参数。     

SARS动物模型的研究

利用分离的SARS CoV毒株BJ 0 1,经滴鼻等途径感染大鼠、豚鼠、黑线仓鼠、白化仓鼠和雏鸡等 5个种属的动物 ,筛选对SARS易感的小动物。在此基础上 ,选择食蟹猴和恒河猴进行SARS的人工感染实验 ,评价其作为SARS动物模型的可能性。结果表明 ,大鼠、豚鼠、黑线仓鼠、白化仓鼠和雏鸡等动物对SARS均不易感 ,感染后未观察到任何的临床及病理学改变 ,不过从感染 2周后的大鼠和豚鼠的肺和咽等组织样本中检测到了的特异的核酸 ,提示SARS CoV能够在这两种动物的体内复制。从感染猴子的分泌物和脏器中分离出了病毒 ,证明SARS CoV也能够在猴子体内复制。临床和病理组织学检查结果显示 ,SARS病毒接种食蟹猴和恒河猴后 ,可以引起所有实验猴发生间质性肺炎 ,其病理学改变与人类感染SARS病毒后肺部病变近似 ,但病变的严重程度比较人类的轻得多 ,除此之外无任何其它的明显的临床表现及组织病理学改变 ,按照动物模型的指标判断食蟹猴和恒河猴并不是SARS的理想动物模型 ,不过在目前尚没有更理想的动物模型情况下 ,以间质性肺炎为病理学检查指标 ,恒河猴和食蟹猴可以作为评价抗SARS药物和疫苗的模型动物     

SARS-CoV恒河猴模型动物中组织病理学动态变化

目的在感染的8只恒河猴的SARS-CoV模型动物中,观察肺等组织中出现的系列病理学改变,为针对抗SARS药物筛选、疫苗评价中的免疫病理反应等奠定实验依据。方法SARS-CoV经鼻腔接种8只恒河猴,在感染的第5、7、10、15、20、30和60天,分别安乐处死动物,组织病理取材,制片,观察。结果经病毒分离和RT-PCR证实动物感染是成功的。系列病理改变表明,早期肺组织可见间质性肺炎,水肿、结构破坏、出血,巨噬细胞浸润;后期出现内皮细胞受损及再生,透明膜形成,小血管玻璃样变,肺组织纤维化及肺气肿形成,肺泡网状纤维和弹力纤维破坏并增生等,脾脏、淋巴结生发中心早期有萎缩,后期有恢复等病理学改变均和SARS患者相似。结论感染恒河猴出现与SARS患者类似的临床和病理学改变,为进一步研究该病毒的病原特性、发病机理、药物筛选、疫苗评价等方面的研究奠定了重要基础。     

SARS冠状病毒分离培养和鉴定的实验研究

建立严重急性呼吸综合征(SARS)冠状病毒分离、培养方法,为SARS冠状病毒动物模型的建立提供实验依据,并根据病毒在体内存活的时间确定检测指标。选用已鉴定为SARS冠状病毒的毒株,经过鼻腔接种感染恒河猴。定期采集咽拭子标本,分离血清或血浆,用Vero细胞进行病毒培养、分离。结果显示,在SARS冠状病毒感染恒河猴后2、5、7天,可以从拭子中分离到病毒,5～15天可在猴肺、脾、肝、肾和淋巴组织中分离到病毒,并用免疫荧光法和RT-PCR方法进行了确定。首次实验证实了SARS冠状病毒可在恒河猴体内复制。SARS病毒的成功分离是SARS冠状病毒动物模型建立的主要依据,在进行疫苗安全性和药效评价等工作中,病毒分离可作为药物筛选、疫苗评价的重要指标。     

气管插管法接种H5N1病毒感染恒河猴及系统组织病毒检测

目的测试气管插管法接种高致病性禽流感病毒H5N1感染恒河猴的优势效果及疾病分析,为有效感染恒河猴、制备H5N1疾病模型提供实验依据。方法使用人源H5N1病毒液经气管插管滴入恒河猴上呼吸道进行感染,观察感染恒河猴的临床表现,每天采集咽拭子、鼻灌洗液,在感染前2d感染后第3、5、7天采血,感染后第3和7天分别解剖1只恒河猴,取支气管淋巴结、肠淋巴结、鼻甲、心、肝、脾、肺、肾、肠、气管、脑及血液进行病毒分离、核酸载量检测和血常规测定。结果感染后第2天恒河猴出现食欲下降,活动减少,并伴有一过性体温升高,白细胞数和淋巴细胞数下降。咽拭子、鼻灌洗液、肺、心、气管、脑、肝、肾、肠和血液中都能分离到H5N1病毒。结论气管插管法接种H5N1病毒能有效感染恒河猴,并在猴体内多组织中分离、检测到病毒,为制备完善的H5N1模型和检测指标确定、进一步研究H5N1病毒的致病机制等奠定了基础。     

禽流感病毒感染食蟹猴肺组织内抗原提呈细胞亚型分析

目的分析禽流感病毒感染的食蟹猴肺组织内抗原提呈细胞的不同亚型。方法收集中国医学科学院实验动物研究所病理室禽流感病毒H5N1亚型感染的食蟹猴肺组织蜡块标本,观察其病理学变化及运用免疫组织化学的方法进一步分析CD68、CD14及S-100在感染禽流感病毒食蟹猴肺组织中的表达。结果禽流感病毒感染的肺组织内肺间隔增宽伴巨噬细胞为主的炎细胞浸润,肺泡腔内可见血浆蛋白及纤维素渗出。部分肺泡间隔断裂、巨噬细胞及淋巴细胞浸润。肺组织内H5N1病毒抗原染色呈阳性。肺间隔及肺泡内可见大量CD68阳性细胞,局部可见散在CD14和S-100阳性细胞。结论禽流感病毒感染的食蟹猴肺组织内抗原提呈细胞主要以巨噬细胞为主。     

逆转录套式PCR检测粪便样本中的SARS冠状病毒

为了观察SARS冠状病毒在SARS患者粪便中的存在规律,建立了检测SARS冠状病毒RNA的逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法,并应用该方法检测了241份SARS患者粪便样本。部分PCR产物应用测序技术进行验证。RT-PCR的灵敏度为10^-10稀释度的病毒原液(原液为10^8TCID50／ml)。241份粪便样本的总体检出率为24．1％(58／241),其中发病后的前10d和20d的检出率均为50．0％。随着发病时间的延长,阳性检出率呈下降趋势。应用RT-PCR从粪便中检测SARS冠状病毒是可行的,在发病50d以后仍有17．0％左右的阳性检出率,提示SARS恢复期患者具有排毒的可能性,给后续的卫生防疫措施提供了一定的参考数据。     

Severe acute respiratory syndrome coronavirus infection of golden Syrian hamsters

Small animal models are needed in order to evaluate the efficacy of candidate vaccines and antivirals directed against the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS CoV). We investigated the ability of SARS CoV to infect 5-week-old Golden Syrian hamsters. When administered intranasally, SARS CoV replicates to high titers in the lungs and nasal turbinates. Peak replication in the lower respiratory tract was noted on day 2 postinfection (p.i.) and was cleared by day 7 p.i. Low levels of virus were present in the nasal turbinates of a few hamsters at 14 days p.i. Viral replication in epithelial cells of the respiratory tract was accompanied by cellular necrosis early in infection, followed by an inflammatory response coincident with viral clearance, focal consolidation in pulmonary tissue, and eventual pulmonary tissue repair. Despite high levels of virus replication and associated pathology in the respiratory tract, the hamsters showed no evidence of disease. Neutralizing antibodies were detected in sera at day 7 p.i., and mean titers at day 28 p.i. exceeded 1:400. Hamsters challenged with SARS CoV at day 28 p.i. were completely protected from virus replication and accompanying pathology in the respiratory tract. Comparing these data to the mouse model, SARS CoV replicates to a higher titer and for a longer duration in the respiratory tract of hamsters and is accompanied by significant pathology that is absent in mice. Viremia and extrapulmonary spread of SARS CoV to liver and spleen, which are seen in hamsters, were not detected in mice. The hamster, therefore, is superior to the mouse as a model for the evaluation of antiviral agents and candidate vaccines against SARS CoV replication.     

Shortlisting SARS‐CoV‐2 Peptides for Targeted Studies from Experimental Data‐Dependent Acquisition Tandem Mass Spectrometry Data

Detection of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS‐CoV‐2) is a crucial tool for fighting the COVID‐19 pandemic. This dataset brief presents the exploration of a shotgun proteomics dataset acquired on SARS‐CoV‐2 infected Vero cells. Proteins from inactivated virus samples were extracted, digested with trypsin, and the resulting peptides were identified by data‐dependent acquisition tandem mass spectrometry. The 101 peptides reporting for six viral proteins were specifically analyzed in terms of their analytical characteristics, species specificity and conservation, and their proneness to structural modifications. Based on these results, a shortlist of 14 peptides from the N, S, and M main structural proteins that could be used for targeted mass‐spectrometry method development and diagnostic of the new SARS‐CoV‐2 is proposed and the best candidates are commented.     

裸鼠呼吸道合胞病毒感染的动物模型

呼吸道合胞病毒(RSV)是全世界婴幼儿下呼吸道感染的首位病毒病原体,免疫缺陷个体容易发生严重感染,目前尚无理想RSV感染动物模型用于研究。我们用细胞免疫缺陷裸鼠感染RSV,旨在建立理想的动物模型,为RSV感染的防治研究奠定基础。裸鼠滴鼻感染RSV后肺组织分离到病毒,直接免疫荧光检测到支气管肺泡灌洗液RSV抗原阳性,空斑形成实验检测肺组织病毒滴度在感染后第3天达高峰,并持续到第9天仍能检测到病毒。免疫组化检测RSV抗原主要分布在细支气管、毛细支气管和肺泡上皮细胞胞浆内。肺组织病理学显示RSV感染导致裸鼠淋巴细胞浸润为主的肺间质性炎症,电镜分析超微结构可见到细胞内病毒颗粒和气血屏障的破坏。支气管肺泡灌洗液白细胞计数显示裸鼠RSV感染炎症高峰在感染后第9天。裸鼠RSV感染的病毒复制和病理改变特点与人相似,病毒持续高水平复制,是客观而实用的评价抗RSV制剂效果的小鼠模型。     

The ACE2 expression in Sertoli cells and germ cells may cause male reproductive disorder after SARS‐CoV‐2 infection

The serious coronavirus disease‐2019 (COVID‐19) was first reported in December 2019 in Wuhan, China. COVID‐19 is an infectious disease caused by severe acute respiratory syndrome‐coronavirus 2 (SARS‐CoV‐2). Angiotensin converting enzyme 2(ACE2) is the cellular receptor for SARS‐CoV‐2. Considering the critical roles of testicular cells for the transmission of genetic information between generations, we analyzed single‐cell RNA‐sequencing (scRNA‐seq) data of adult human testis. The mRNA expression of ACE2 was expressed in both germ cells and somatic cells. Moreover, the positive rate of ACE2 in testes of infertile men was higher than normal, which indicates that SARS‐CoV‐2 may cause reproductive disorders through pathway activated by ACE2 and the men with reproductive disorder may easily to be infected by SARS‐CoV‐2. The expression level of ACE2 was related to the age, and the mid‐aged with higher positive rate than young men testicular cells. Taken together, this research provides a biological background of the potential route for infection of SARS‐CoV‐2 and may enable rapid deciphering male‐related reproductive disorders induced by COVID‐19.     

Predicting susceptibility for SARS‐CoV‐2 infection in domestic and wildlife animals using ACE2 protein sequence homology

The article is presenting a bioinformatics based method predicting susceptibility for SARS‐CoV‐2 infection in domestic and wildlife animals. Recently, there were reports of cats and ferrets, dogs, minks, golden hamster, rhesus monkeys, tigers, and lions testing for SARS‐CoV‐2 RNA which indicated for the possible interspecies viral transmission. Our method successfully predicted the susceptibility of these animals for contracting SARS‐CoV‐2 infection. This method can be used as a screening tool for guiding viral RNA testing for domestic and wildlife animals at risk of getting COVID‐19. We provide a list of the animals at risk of developing COVID‐19 based on the susceptibility score.     

Retroviral vectors pseudotyped with severe acute respiratory syndrome coronavirus S protein

The worldwide outbreak of severe acute respiratory syndrome (SARS) was shown to be associated with a novel coronavirus (CoV) now called SARS CoV. We report here the generation of SARS CoV S protein-pseudotyped murine leukemia virus (MLV) vector particles. The wild-type S protein pseudotyped MLV vectors, although at a low efficiency. Partial deletion of the cytoplasmic tail of S dramatically increased infectivity of pseudotypes, with titers only two- to threefold lower than those of pseudotypes generated in parallel with the vesicular stomatitis virus G protein. S-pseudotyped MLV particles were used to analyze viral tropism. MLV(SARS) pseudotypes and wild-type SARS CoV displayed similar cell types and tissue and host restrictions, indicating that the expression of a functional receptor is the major restraint in permissiveness to SARS CoV infection. Efficient gene transfer could be detected in Vero and CaCo2 cells, whereas the level of gene marking of 293T, HeLa, and HepG2 cells was only slightly above background levels. A cat cell line and a dog cell line were not susceptible. Interestingly, PK-15, a porcine kidney cell line, and primary porcine kidney cells were also highly permissive for SARS S pseudotypes and wild-type SARS CoV. This finding suggests that swine may be susceptible to SARS infection and may be a source for infection of humans. Taken together, these results indicate that MLV(SARS) pseudotypes are highly valuable for functional studies of viral tropism and entry and, in addition, can be a powerful tool for the development of therapeutic entry inhibitors without posing a biohazard to human beings.