用于新型冠狀病毒研究的小鼠和猴子動(dòng)物模型

張博陳庭偉李孝琢李天晴董娥*

(1. 云南中科靈長(zhǎng)類(lèi)生物醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,昆明 650500;2. 昆明理工大學(xué)靈長(zhǎng)類(lèi)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院,省部共建非人靈長(zhǎng)類(lèi)生物醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,昆明 650500)

冠狀病毒是單股正鏈的RNA 病毒,具有多種毒株,其中包括SARS-CoV-1(SARS-CoV) 和SARSCoV-2,這兩種病毒均可導(dǎo)致嚴(yán)重的急性呼吸系統(tǒng)綜合癥。 SARS-CoV-2 感染宿主細(xì)胞涉及病毒的刺突蛋白(spike protein)與宿主細(xì)胞的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)受體特異性結(jié)合,因此宿主細(xì)胞表達(dá)ACE2 是病毒感染的關(guān)鍵。 合適的動(dòng)物模型對(duì)于研究SARS-CoV-2 的感染機(jī)制至關(guān)重要,也是藥物和疫苗有效性評(píng)估的關(guān)鍵。 生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),與人ACE2 受體同源性相近的動(dòng)物包括恒河猴、食蟹猴、非洲綠猴、倉(cāng)鼠、水貂和貓等[1]。 近交小鼠由于在遺傳背景上具有均一性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果上有一致性等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛用于研究基因功能或疾病機(jī)制。但是由于小鼠和人類(lèi)ACE2 存在差異,傳統(tǒng)的小鼠模型無(wú)法有效模擬SARS-CoV-2 病毒感染以及臨床患者的癥狀和相關(guān)免疫反應(yīng)。 因此,研究人員通過(guò)轉(zhuǎn)基因、基因敲入、病毒遞送等技術(shù),構(gòu)建能夠感染SARS-CoV-2 病毒的關(guān)鍵動(dòng)物模型,最終用于研究SARS-CoV-2 病毒的感染機(jī)制、評(píng)估疫苗和抗病毒藥物的有效性,以及深入探究其致病機(jī)理。 本文綜述了目前用于模擬SARS-CoV-2 感染的臨床前動(dòng)物模型以及構(gòu)建這些動(dòng)物模型的方法和策略。

1 小鼠模型

在許多病毒學(xué)研究中,小鼠模型被廣泛采用。然而,由于SARS-CoV-2 感染宿主細(xì)胞主要通過(guò)人血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(human angiotensin converting enzyme 2,hACE2)受體而非小鼠ACE2 受體,這導(dǎo)致野生型SARS-CoV-2 無(wú)法感染傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)小鼠。 鑒于此,針對(duì)缺乏新冠病毒易感染小鼠模型的現(xiàn)狀,研究人員采取了多種策略來(lái)建立易感小鼠模型。 首先,從病毒角度出發(fā),在小鼠體內(nèi)通過(guò)連續(xù)傳代新冠病毒的方式,篩選出能夠有效感染標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)小鼠的適應(yīng)株,利用適應(yīng)株建立易感模型。 其次,從小鼠角度來(lái)說(shuō),可構(gòu)建ACE2 基因人源化的小鼠來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。 由于轉(zhuǎn)基因小鼠培育和繁殖周期較長(zhǎng),亦可通過(guò)氣管接種腺病毒(adenovirus,AdV)或腺相關(guān)病毒(adeno-associated virus,AAV),使小鼠肺組織迅速表達(dá)人源ACE2(hACE2),從而促進(jìn)SARS-CoV-2 對(duì)小鼠肺部的感染。 此外,為了更準(zhǔn)確地研究新冠病毒攻擊宿主后產(chǎn)生的免疫學(xué)反應(yīng),在小鼠肺組織人源化的基礎(chǔ)上,還需將小鼠的免疫系統(tǒng)人源化,這將有助于更深入地了解SARS-CoV-2 感染人體后引發(fā)的免疫病理反應(yīng)。 下面將詳細(xì)介紹目前用于SARS-CoV-2 研究的小鼠模型,并討論這些模型的致病特征。

1.1 穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因小鼠模型

構(gòu)建SARS-CoV-2 感染小鼠模型,表達(dá)人源的ACE2 基因是關(guān)鍵。 在早期,由于技術(shù)限制,通過(guò)將異源基因啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的hACE2 表達(dá)載體直接注射到胚胎中就可構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠。 涉及的啟動(dòng)子包括mACE2、hK18、hHFH4/FOXJ1、CAG[2-5]。 mACE2啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的hACE2 基因表達(dá)更接近于小鼠體內(nèi)天然ACE2 的分布情況,但hACE2 基因表達(dá)較弱。而由hK18、 hHFH4/FOXJ1 人源啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的hACE2 基因的表達(dá)則更強(qiáng),但改變了ACE2 在小鼠組織中的分布,從而改變病毒的組織嗜性。 總之,該方法的缺點(diǎn)在于外源性導(dǎo)入的hACE2 基因隨機(jī)插入小鼠基因組中,可能干擾其他基因表達(dá),同時(shí)無(wú)法兼顧hACE2 在體內(nèi)的高表達(dá)以及表達(dá)分布接近體內(nèi)的真實(shí)情況。 隨著CRISPR/Cas9 技術(shù)不斷成熟,這一技術(shù)也被用來(lái)構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠模型,并成功解決上述兩個(gè)問(wèn)題。 研究人員利用CRISPR/Cas9 系統(tǒng)將hACE2 基因定點(diǎn)敲入至小鼠內(nèi)源性ACE2 位點(diǎn)的2 號(hào)外顯子中,這種方式不僅破壞了小鼠內(nèi)源性mACE2 基因的表達(dá),也保證了外源hACE2 基因表達(dá)分布與內(nèi)源性ACE2 的表達(dá)具有一致[6]。 此外,將四倍體補(bǔ)償技術(shù)和CRISPR/Cas9 胚胎干細(xì)胞基因編輯技術(shù)相結(jié)合,可以在35 d 內(nèi)成功建立ACE2 人源化的近交系小鼠[7]。

SRAS-CoV-2 主要通過(guò)呼吸道傳播,轉(zhuǎn)基因小鼠經(jīng)鼻途徑感染病毒后,除了出現(xiàn)相關(guān)的上呼吸道癥狀外,體重減輕是小鼠感染模型中最主要的臨床癥狀[3-4]。 不同的毒株、感染途徑、病毒感染劑量以及ACE2 在不同組織的分布差異,都可能會(huì)引起不同的臨床表現(xiàn)和病理變化。 hACE2 小鼠經(jīng)SARS-CoV-2 感染后會(huì)引發(fā)與人類(lèi)患者高度相似的肺部疾病,包括彌散性肺泡損傷,間質(zhì)性肺炎、炎癥或淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)以及肺血管損傷[2]。 人們發(fā)現(xiàn),由于老年小鼠體內(nèi)干擾素和抗體的產(chǎn)生明顯受損,在感染病毒后,與年輕小鼠相比,病毒在其體內(nèi)復(fù)制更加旺盛,從而導(dǎo)致癥狀加重[8-9]。 同時(shí)也發(fā)現(xiàn),性別對(duì)于新冠患病嚴(yán)重程度也有影響,雄性小鼠比雌性小鼠的癥狀更加嚴(yán)重[10]。 目前K18-hACE2 小鼠被大多數(shù)研究人員作為SARS-CoV-2 免疫研究的對(duì)象,人們發(fā)現(xiàn)其感染病毒后,高表達(dá)與發(fā)病進(jìn)程相關(guān)的趨化因子(如CCL2、CCL3、CCL4、CXCL1 和CXCL10)以及炎性細(xì)胞因子(TNFα、IL-6 和G-CSF)[11]。 這與人感染SARS-CoV-2 后具有高度一致性,因此K18-hACE2 小鼠是目前研究新冠感染后機(jī)體免疫變化很理想的易感模型。

1.2 Ad5-hACE2 或AAV-hACE2 轉(zhuǎn)導(dǎo)的小鼠模型

除了通過(guò)基因修飾的轉(zhuǎn)基因小鼠過(guò)表達(dá)hACE2 基因之外,還可以通過(guò)病毒介導(dǎo)的基因遞送方式在小鼠體內(nèi)實(shí)現(xiàn)ACE2 的異位表達(dá)。 常用的病毒載體包括Adv 或AAV。 例如,通過(guò)鼻內(nèi)或者氣管接種的方式,使過(guò)表達(dá)hACE2 的腺病毒Ad5-hACE2感染大部分肺上皮細(xì)胞,促使SARS-CoV-2 在小鼠呼吸道內(nèi)繁殖和復(fù)制,這一過(guò)程可以持續(xù)數(shù)天,導(dǎo)致小鼠體重下降約20%,在感染過(guò)程中,可以觀察到肺部出現(xiàn)炎癥浸潤(rùn)、出血以及肺泡水腫等病理變化,說(shuō)明肺功能受到損害。 TNF-α 和IL-6 等炎癥因子也顯著上調(diào)[12]。 相較于腺病毒,腺相關(guān)病毒的免疫原性較低,通過(guò)AAV 介導(dǎo)hACE2 在小鼠肺部表達(dá),再經(jīng)SARS-CoV-2 感染,病毒同樣可以在小鼠肺組織中復(fù)制,進(jìn)而引發(fā)肺單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的浸潤(rùn)增加,同時(shí)還誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素和體液免疫反應(yīng)[13]。 目前靶向小鼠肺組織常用的AAV血清型是AAV-6 和AAV-9,通過(guò)腹腔注射和氣管接種AAV-ACE2 病毒,能夠?qū)崿F(xiàn)在小鼠肺部持續(xù)表達(dá)ACE2,時(shí)間可達(dá)28 周[14-16]。 感染AAV-ACE2 的野生型小鼠在SARS-CoV-2 病毒攻擊后,病毒在hACE2 小鼠肺部的復(fù)制過(guò)程持續(xù)7 d 左右,出現(xiàn)了中度的間質(zhì)性肺炎癥狀。 這些癥狀包括支氣管周炎癥、肺泡上皮彌散性感染、單核細(xì)胞以及衍生的巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn),不同品系小鼠免疫反應(yīng)方面表現(xiàn)不一[17]。 免疫力強(qiáng)的小鼠能在1 周左右迅速清除病毒,而免疫缺陷小鼠,如IFNAR-/-和STAT1-/-小鼠,病毒清除的時(shí)間則較長(zhǎng)[12-13]。 這種個(gè)體免疫差異能夠很好地模擬臨床上的重癥癥狀。 值得注意的是,免疫缺陷小鼠被感染后,肺組織不再募集巨噬細(xì)胞,且CD4+、CD8+T 淋巴細(xì)胞以及NK 細(xì)胞的激活受到抑制,淋巴細(xì)胞數(shù)量減少,而中性粒細(xì)胞數(shù)量卻顯著增加,這一現(xiàn)象在SARS-CoV-2 患者的病理過(guò)程中相當(dāng)常見(jiàn)[18-19],因此正向免疫反應(yīng)對(duì)于抗病毒至關(guān)重要。 盡管AAV 或Adv 可快速獲得新冠易感的動(dòng)物模型,但與K18-hACE2 轉(zhuǎn)基因小鼠相比,病毒在體內(nèi)的復(fù)制能力降低,對(duì)應(yīng)的臨床癥狀也較輕,也就是說(shuō)在模擬SARS-CoV-2 感染的病理特征方面存在一定限制,這可能主要?dú)w因于hACE的異位表達(dá)影響了病毒對(duì)細(xì)胞或者組織的親嗜性。

1.3 新冠病毒鼠適應(yīng)株篩選及其感染模型

為了應(yīng)對(duì)缺乏適用于新冠病毒研究的小鼠模型,從病毒角度著手,采用SARS-CoV-2 在小鼠體內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制連續(xù)傳代的方法,篩選能有效感染小鼠的新冠病毒適應(yīng)株,即MASCp6。 經(jīng)過(guò)對(duì)該毒株深度測(cè)序分析,發(fā)現(xiàn)與原始毒株相比,第一代(P0)的肺組織研磨液中,新冠病毒S 蛋白基因的受體結(jié)合域(receptor-binding domain, RBD) 已經(jīng)出現(xiàn)了A23063T(N501Y)突變,該位點(diǎn)突變可有效增強(qiáng)病毒與小鼠ACE2 受體的親和力。 隨著傳代至P36,獲得了一株毒性更強(qiáng)的小鼠適應(yīng)菌株MASCp36,其中涉及突變位點(diǎn)包括K417N、Q493H,該突變株感染小鼠后引起典型的呼吸道癥狀[20]。 同樣,將SARSCoV-2-Hu-1 毒株在1 歲齡BALB/c 老年鼠中傳代,病毒滴度達(dá)到峰值時(shí)處死老年小鼠,將收獲的P1代病毒經(jīng)鼻接種到幼鼠中連續(xù)傳代,產(chǎn)生小鼠適應(yīng)毒株WBP-1。 病毒序列分析顯示,第一代出現(xiàn)了Q498H 突變,而Q493K 突變則發(fā)生在第五代,這些突變均發(fā)生在RBD 區(qū)域,增強(qiáng)了病毒與mACE2 的親和力[21-22]。 使用TLR7/8 激動(dòng)劑雷西莫德可以保護(hù)小鼠免受WBP-1 攻擊,這種小鼠適應(yīng)性毒株是研究SARS-CoV-2 和開(kāi)發(fā)新療法的有力工具[23]。 除了通過(guò)連續(xù)傳代積累有利于病毒復(fù)制的突變外,還可采用反向遺傳技術(shù)重塑S 蛋白抗原和mAce2 的結(jié)合部位,從而快速構(gòu)建小鼠適應(yīng)性毒株SARS-CoV-2 MA 重組病毒。 該病毒借助mAce2 受體感染宿主,產(chǎn)生的臨床相關(guān)表型較hACE2 小鼠更為豐富,包括體重下降、肺功能受損、致死率和死亡率增加等[24]。并用SARS-CoV-2 MA 毒株在小鼠身上證明了新冠感染嚴(yán)重程度高度依賴于年齡大小的疾病特征,同時(shí)證實(shí)聚乙二醇化IFN-λ1a 在臨床上可用于治療SARS-CoV-2 引起的感染[25]。

1.4 植入人體組織或細(xì)胞的人源化小鼠模型

盡管可以通過(guò)基因人源化或篩選小鼠易感的SARS-CoV-2 毒株的方法建立新冠感染的小鼠模型,但是肺組織作為SARS-CoV-2 感染的主要靶組織,難以通過(guò)小鼠模型揭示人肺感染SARS-CoV-2 時(shí)的病理變化。 因此,擁有人肺成熟結(jié)構(gòu)的組織對(duì)于模擬SARS-CoV-2 感染人體的過(guò)程至關(guān)重要。 通過(guò)手術(shù)將人胎兒肺組織移植到重癥聯(lián)合免疫缺陷小鼠(severe combined immunodeficiency,SCID)的背部皮膚內(nèi),經(jīng)過(guò)8 周的生長(zhǎng),建立了SCID-人肺小鼠模型,隨后對(duì)該模型進(jìn)行SARS-CoV-2 感染實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示病毒在肺組織中快速?gòu)?fù)制,引發(fā)了嚴(yán)重的肺損傷和強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)[26]。 但也有研究表明,將人胎兒肺移植到腎包膜下,更有利于人胎兒肺組織微血管的重塑。 無(wú)論是腎包膜移植還是皮下移植均支持病毒在移植肺組織中的感染和復(fù)制,借助該模型發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2 主要感染人Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞(human type Ⅱalveolar epithelial cells,hAEC2s)以及氣管中的纖毛細(xì)胞,并驗(yàn)證了口服EIDD-2801 這種廣譜抗病毒藥物能顯著抑制SARS-CoV-2 在肺移植物中的復(fù)制[27]。

為了使人源化肺組織具備氣體交換功能,從而更好地研究病毒傳播,研究人員首先通過(guò)博來(lái)霉素破壞鼠源的肺細(xì)胞,隨后通過(guò)靜脈注射或者氣管滴注的方式在原位嵌合人肺干細(xì)胞、人胎肺細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell,ESCs)以及誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cell,iPSCs)定向分化來(lái)的肺樣細(xì)胞,最終構(gòu)建人肺嵌合小鼠模型[28]。然而,迄今為止,尚未有使用此模型來(lái)研究呼吸道病原體感染的報(bào)道。 其中一個(gè)重要的原因是該模型中的人肺嵌合比例較低。

盡管人肺異種移植小鼠模型可以作為研究SARS-CoV-2 感染人肺部過(guò)程的有利工具,但要充分模擬SARS-CoV-2 病毒感染人類(lèi)肺部引起的人類(lèi)免疫反應(yīng)過(guò)程仍然存在困難,主要原因是人肺小鼠模型缺乏人的免疫反應(yīng)系統(tǒng),因此在人肺小鼠模型基礎(chǔ)上,通過(guò)移植人的骨髓將小鼠免疫系統(tǒng)人源化是探索臨床中SARS-CoV-2 感染人體肺組織免疫反應(yīng)的關(guān)鍵。 當(dāng)SARS-CoV-2 感染該模型小鼠后,小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重的炎癥和SARS-CoV-2 相關(guān)的免疫病理學(xué)表型,這可能與巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)和分化以及Ⅰ型干擾素上調(diào)有關(guān)[29]。 因此肺/免疫系統(tǒng)雙人源化的小鼠不僅可以用于評(píng)估SARS-CoV-2 病毒感染早期引發(fā)的免疫反應(yīng)[30],還可以作為評(píng)估抗體和類(lèi)固醇療法對(duì)新冠病毒早期感染影響的重要模型[31]。

2 非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物模型

與小鼠相比,非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物(non-human primate,NHP),包括恒河猴、食蟹猴、非洲綠猴、狒狒和普通狨猴等,在生理特征和免疫調(diào)節(jié)等方面與人類(lèi)具有顯著的相似性,因此可以用于SARS-CoV-2感染的大動(dòng)物模型。 ACE2 基因在多物種中的序列比對(duì)分析顯示:恒河猴的ACE2 基因與人ACE2 基因的同源性為91%,且ACE2 與S 蛋白關(guān)鍵結(jié)合區(qū)域RBD 的氨基酸序列在人、食蟹猴和恒河猴中是保守的。 盡管如此,不同品種的猴子對(duì)SARS-CoV-2的易感性不一樣,最敏感的是非洲綠猴、其次是恒河猴,最后是食蟹猴,這一現(xiàn)象表明有無(wú)ACE2 受體表達(dá)并不是評(píng)估新冠病毒感染與否的唯一指標(biāo),可能還與其他輔助受體的參與有關(guān)。 NHP 單細(xì)胞測(cè)序分析顯示,Ⅱ型肺泡細(xì)胞、鼻杯狀分泌細(xì)胞和吸收性腸細(xì)胞均同時(shí)表達(dá)ACE2 和Ⅱ型跨膜絲氨酸蛋白酶2(transmembrane protease,erine 2,TMPRSS2),而這兩種蛋白是SARS-CoV-2 感染宿主細(xì)胞的關(guān)鍵受體,這一結(jié)果表明這些類(lèi)型的細(xì)胞很可能是SARS-CoV-2 感染的主要靶細(xì)胞[32]。

非洲綠猴在受到病毒攻擊后,出現(xiàn)的臨床癥狀包括短暫發(fā)燒、食欲下降、高碳酸血癥、淋巴細(xì)胞和血小板減少癥、肝轉(zhuǎn)氨酶升高,單核細(xì)胞增加以及急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)[33-35]。 值得注意的是ARDS 在老年非洲綠猴身上可以持續(xù)觀察到,這個(gè)癥狀在其他NHP 中很難模擬,因此老年非洲綠猴可能是模擬新冠重癥非常重要的模型[35]。 感染病毒的猴觀察到病毒性肺炎、胃腸道異常和廣泛的肺部病變,包括:肺變色、渾濁、細(xì)支氣管炎、充血和胸膜粘連[34]。

恒河猴則在感染病毒后出現(xiàn)輕度發(fā)燒、體重減輕、食欲下降和缺氧,偶有乏力、血小板減少、短暫中性粒細(xì)胞減少和淋巴細(xì)胞減少[36-37]。 盡管恒河猴表現(xiàn)出典型的人類(lèi)患者的臨床癥狀:肺部變色、充血、玻璃樣渾濁、浸潤(rùn)、出血、壞死和間質(zhì)性肺炎,但是無(wú)法重現(xiàn)臨床上重癥患者的癥狀,例如ARDS[36]。

當(dāng)通過(guò)鼻內(nèi)或氣管內(nèi)的方式感染SARS-CoV-2時(shí),食蟹猴的肺出現(xiàn)實(shí)質(zhì)病變,輕度發(fā)燒以及體重減輕,同時(shí)還觀察到SARS-CoV-2 感染猴表現(xiàn)出另一種病理變化,即彌散性肺泡損傷(diffuse alveolar injury,DAI)[35]。

總的來(lái)說(shuō),三種NHP 均對(duì)SARS-CoV-2 易感,但癥狀不如臨床上的嚴(yán)重。 序列分析顯示:猴子ACE2 與RBD 的親和力低于人,一定程度上也解釋了為什么NHP 能夠感染SARS-CoV-2,但不會(huì)發(fā)展為重癥。 因此通過(guò)AAV 病毒在猴子肺部實(shí)現(xiàn)異位表達(dá)hACE2,可能是模擬人類(lèi)SARS-CoV-2 引起的重癥臨床癥狀的最佳手段。 此外,不同種類(lèi)的NHP在病毒復(fù)制和清除方面存在差異。 而病毒的復(fù)制和清除除了與猴子品種有關(guān),還與病毒感染宿主的途徑有關(guān)。 單獨(dú)鼻腔和鼻腔氣管聯(lián)合接種病毒,這兩種方式都可以使病毒大量復(fù)制,并在感染后1 ~ 3 d 達(dá)到峰值,持續(xù)5 ~ 7 d 后下降[38-40]。 有研究報(bào)道,SARS-CoV-2 感染后5 d 會(huì)引起病毒在鼻腔組織中的第二波復(fù)制,病毒脫落期延長(zhǎng),可持續(xù)4 周[4]。 另一項(xiàng)研究顯示,下呼吸道和肺組織中的病毒復(fù)制在感染3 d 后增加,并在感染9 d 時(shí)達(dá)到峰值[41]。 而氣管內(nèi)接種SARS-CoV-2 則不會(huì)引起病毒在鼻組織中復(fù)制,且病毒在肺組織中載量要低得多,表明上呼吸道病毒聚集是加劇下呼吸道的病毒傳播和感染的重要前提,上呼吸道病毒聚集會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的新冠癥狀[42]。

SARS-CoV-2 感染后,先天免疫反應(yīng)的激活發(fā)生在感染后1 ~ 3 d 內(nèi),感染早期誘導(dǎo)Ⅰ型IFN 反應(yīng),中晚期則誘導(dǎo)Th1/Th2 反應(yīng)和獲得性免疫反應(yīng)[43-45]。 中和抗體最早在NHP 感染病毒后5 d 產(chǎn)生,并在感染后15 ~ 21 d 時(shí)達(dá)到峰值[41,46]。 當(dāng)NHP 再次暴露于SARS-CoV-2 時(shí),中和抗體和記憶免疫反應(yīng)可有效防止病毒再次感染機(jī)體[47]。 當(dāng)病毒誘導(dǎo)T 輔助細(xì)胞的Th0 亞型向Th1 亞型轉(zhuǎn)變后,Th1 細(xì)胞協(xié)同巨噬細(xì)胞激活B 淋巴細(xì)胞,從而促進(jìn)機(jī)體內(nèi)病毒的清除。 此外,TNF-α 和IFN-γ 可直接作用于肺上皮表面的受體,誘導(dǎo)抗病毒反應(yīng)。 Th2分泌的細(xì)胞因子IL-4、IL-5、IL-13 和IL-10 則抑制抗病毒反應(yīng)并延遲清除病毒[45],總之,清除SARS-CoV-2 是一個(gè)受機(jī)體免疫調(diào)節(jié)的過(guò)程,針對(duì)病毒產(chǎn)生的中和抗體和適應(yīng)性免疫反應(yīng)會(huì)促進(jìn)病毒的清除。

3 結(jié)語(yǔ)

小鼠模型可以很好地模擬在SARS-CoV-2 患者上觀察到的臨床癥狀和特征。 K18-hACE2 和CAGhACE2 轉(zhuǎn)基因小鼠能很好地模擬重癥ARDS 患者的特征。 由于小鼠遺傳背景比較清楚,因此在操作性和重復(fù)性上具有很大優(yōu)勢(shì)。 AAV 或Adv 異位表達(dá)則會(huì)改變病毒對(duì)組織或細(xì)胞的嗜性,且僅短暫表達(dá)。 而NHPs 與人類(lèi)親緣關(guān)系較近,在疫苗和抗體效果評(píng)估方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),但價(jià)格昂貴。 因此要想充分研究SARS-CoV-2 的致病機(jī)制以及感染后引起的免疫反應(yīng),需要綜合評(píng)估不同動(dòng)物模型的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),更好地為新冠病毒疫苗開(kāi)發(fā)和抗病毒方法的研究服務(wù)。