图:Bronx动物园的马来亚虎
近日,据彭博社和哥伦比亚广播公司报道,美国首次出现动物“中招”新冠病毒,纽约Bronx动物园一只名为娜迪亚的4岁雌性马来亚虎新冠病毒(SARS-CoV-2)检测呈阳性。这也是全球首次报道有老虎感染新冠病毒。
动物园在一份声明中表示,娜迪亚和另外三只老虎以及三只非洲狮都出现了干咳和食欲下降的症状,随后美国农业部(USDA)国家兽医服务实验室(National Veterinary Services Laboratory)对其进行了检测,证实了娜迪亚感染新冠病毒。声明还表示,这些动物是被一名无症状感染员工传染,预计它们均能康复,动物园的其他动物没有出现感染新冠病毒症状。除此之外,目前在美国没有发现人类会从动物身上感染新冠病毒的证据。
新冠疫情目前仍在全球蔓延,世界卫生组织6日数据显示中国以外确诊病例达到1127951例。悲剧的是,各种动物也陆续被报道感染新冠病毒,之前已经有宠物狗、宠物猫确认感染。目前研究普遍认为,新冠病毒可能源自蝙蝠。而新冠从蝙蝠向人类传播需要通过人类与中间宿主动物之间的直接接触。但是,目前尚不清楚哪些动物是新冠病毒的中间宿主。在全球疫情蔓延之际,很多紧迫的问题需尽快给出答案。值得关注的是,近期一些科研团队正在从哪些日常动物对新冠病毒易感入手,去解答这些问题。
当地3月31日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所陈化兰院士等人在预印本平台bioRxiv上发表题为“Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and different domestic animals to SARS-coronavirus-2”的预印版研究论文。该研究首次评估了不同模型实验动物以及家养动物对新冠病毒的易感性,发现新冠病毒在雪貂和猫中复制效率很高,而在狗、猪、鸡和鸭中复制能力微弱,此外还发现新冠病毒可以通过呼吸道飞沫在猫之间传播。
图:论文发布于bioRxiv网站
雪貂经常被用作人类呼吸道病毒的动物模型。因此,研究团队首先测试了雪貂对新冠病毒的敏感性。研究团队首先对雪貂接种了毒株,并收集了雪貂鼻甲、软腭、扁桃体、气管、肺、心脏、脾脏、肾脏、胰腺、小肠、大脑和肝脏,用qPCR和病毒滴定法进行病毒RNA测定。研究结果表明,所有雪貂的鼻甲、软腭、扁桃体中均检测到病毒RNA和传染性病毒,但在其他检测组织中均未看到。研究团队认为,这些结果表明,新冠病毒可以在雪貂的上呼吸道复制,但没有检测到在其他组织中的复制。为了研究病毒在雪貂体内的复制动态,研究人员进行了进一步研究。最终研究结果表明,新冠病毒可以在雪貂的上呼吸道复制长达8天,而不会导致严重的疾病或死亡。研究团队在论文中表示,比较而言,新冠病毒和其他在雪貂上呼吸道和下呼吸道均可复制的流感病毒、甚至人SARS-CoV表现出一些不同。新冠病毒只在雪貂的鼻骨、软腭和扁桃体中复制。它也可以在消化道中复制,但即使在气管内接种了病毒,在雪貂的肺叶中仍没有检测到病毒。
值得注意的是,猫和狗与人类有密切接触,因此研究团队认为,除了雪貂这样的实验室动物,了解常伴人类生活的家养动物对新冠病毒的易感性对于COVID-19的控制十分重要。研究团队首先研究了新冠病毒在猫体内的复制。结果表明,新冠病毒可以在猫体内有效复制,幼猫更容易被感染。接下来,研究团队同样研究了新冠病毒在狗体内的复制和传播,结果表明,狗对新冠病毒的敏感性较低。类似的研究还表明,猪、鸡和鸭对新冠病毒不易感。
总的来说,研究团队发现雪貂和猫对新冠病毒高度敏感,狗的敏感性较低,另外包括猪、鸡和鸭子在内的家畜对该病毒不敏感。另外,鉴于目前有研究报道新冠病毒利用ACE2作为其受体进入细胞,而ACE2主要表达于雪貂气管-支气管黏膜下腺的II型肺细胞和浆液上皮细胞,因此研究团队认为,阻止新冠病毒在雪貂下呼吸道复制的潜在机制仍有待研究。研究团队认为,这项研究为新冠病毒的动物宿主和疫情的动物管理提供了重要的见解。
除了陈化兰院士团队的上述研究发现,当地时间4月3日,华中农业大学金梅林教授、中科院武汉病毒所石正丽教授合作在预印本平台bioRxiv上发表题为“SARS-CoV-2 neutralizing serum antibodies in cats: a serological investigation ”的预印版研究论文。
图:论文发布于bioRxiv网站
研究人员从武汉的猫中收集到一组血清样本,包括COVID-19疫情爆发后102例样本和爆发前的39例样本。研究人员采用ELISA检测对SARS-CoV-2 S蛋白的受体结合区域(RBD)进行抗体反应性筛选。疫情爆发后的102例样本通过ELISA检测显示,15只猫(14.7%)的血清对新冠病毒的受体结合域(RBD)呈阳性。在阳性的样品中,有11份具有新冠病毒中和抗体,其中主人为新冠患者的3只猫的中和滴度最高,这表明高中和滴度可能是由于猫与新冠患者之间的紧密接触所致。
研究团队在这份研究中表示,猫的新冠感染可能是由于人将病毒传给了猫造成。但尚无证据显示新冠病毒从猫传播给人类。同时,由于该研究论文样本量不是很大,因此还需要通过对来自疫情暴发前的猫的大样本调查新冠病毒感染来进行验证。此外,论文还强调,所有猫只通过qPCR检测病毒核酸均为阴性,且无临床症状,传播风险极小。
随着新冠病毒迅速扩散至全球,一些人对于该病毒是否能在宠物和人类之间传播提出了疑问。以上两篇论文发布后,一度引起了公众的广泛关注。但中外科学家也指出,虽然研究结果很有意思,不过养猫人不用太过紧张。
美国俄亥俄州立大学的病毒学家Linda Saif在接受《自然》杂志采访时表示,尚无直接证据表明,受到感染的猫能分泌足以感染人类的冠状病毒。此前有关SARS致病病毒的研究曾发现,猫可以感染SARS-CoV病毒并传给其他猫。但是尚无证据表明在SARS流行期间,SARS-CoV病毒在家猫中广泛传播,或是由猫传给人。美国疾控中心建议新冠肺炎感染者限制自己与宠物的接触,比如避免爱抚、被舔、分享食物和餐具。“这些预防措施对于任何新发疾病都是值得提倡的,尤其是当我们掌握的信息还很有限的时候。”Saif说。
英国诺丁汉大学的病毒学家Jonathan Ball也在《卫报》的一篇报道中也陈述了类似观点,猫也曾发现易感SARS病毒,“但是,应该记住,猫在这种病毒的传播中起的作用不大,如果有的话。”人际传播显然是主要的驱动因素,因此不必担心猫是重要的病毒来源。
香港城市大学流行病学家Dirk Pfeiffer也在《自然》采访中表示,上述研究结果表明,猫应被当作抗疫行动中的一环,但它们不是COVID-19传播的主要因素,“毫无疑问,COVID-19的防控重点还是要放在人际传播的风险上。”
参考文献:
1. Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and different domestic animals to SARS-coronavirus-2
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.30.015347v1
2. SARS-CoV-2 neutralizing serum antibodies in cats: a serological investigation
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.01.021196v1
3. Coronavirus can infect cats — dogs, not so much
https://www.nature.com/articles/d41586-020-00984-8
4. https://www.theguardian.com/world/2020/apr/01/cats-can-infect-each-other-with-coronavirus-chinese-study-finds
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