建立了基于新生小鼠的模型，可实现临床 SARS-CoV-2 分离株的传播

建立了基于新生小鼠的模型，可实现临床 SARS-CoV-2 分离株的传播

在最近发表的一项研究中 生物Rxiv * 预印本服务器：研究人员开发了一种新生小鼠模型，该模型能够传播严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2)。

Studie: Ein neonatales Mausmodell charakterisiert die Übertragbarkeit von SARS-CoV-2-Varianten und zeigt eine Rolle von ORF8. Bildquelle: Dotted Yeti/Shutterstock

*重要提示：bioRxiv 发布未经同行评审的初步科学报告，因此不应被视为结论性报告，旨在指导临床实践/健康相关行为，或被视为既定信息。

背景

仓鼠和雪貂通常用于模拟 SARS-CoV-2 的发病机制； 然而，这两种动物模型都缺乏基因操作来评估病毒传播的宿主决定因素的潜力。 因此，尚不清楚哪些 SARS-CoV-2 VOC 特异性氨基酸取代和 SARS-CoV-2 诱导的宿主机制有助于传播。

小鼠是低成本且广泛使用的选择，具有多功能的遗传和试剂工具包，并且饲养和监管方面的挑战较少； 然而，尚未有 SARS-CoV-2 在成年小鼠中传播的记录。 本研究的作者之前建立了四到七天大的新生小鼠作为 IAV（甲型流感病毒）传播的有效模型。

关于该研究

在本研究中，研究人员扩展了之前的分析，提出了表达 K18 人血管紧张素转换酶 2 (hACE2) 的新生小鼠模型，该模型传播 SARS-CoV-2，并检查了过去和当前循环的 SARS-CoV-2 VOC 传播。

该团队与 VOC Alpha、Beta、Gamma、Delta 和 Omicron 相比，对 SARS-CoV-2 病毒株 Wuu-Hu-1 (WA-1) 的 SARS-CoV-2 趋向性、复制和传播进行了表征。 他们还对两种缺乏额外开放阅读框 6 (ORF6) 或 ORF8 蛋白的重组 SARS-CoV-2 病毒的传播进行了表征。 将 C57BL/6 (hACE2-/-) 雌性小鼠和 C57BL/6 K18-hACE2+/+ 雄性小鼠和小鼠组合以产生允许 WA-1 的 K18-hACE2+/- 后代。 4 至 7 天大的指示病例幼犬经鼻内感染 WA-1。

每天监测幼崽的存活率和体重，并从指标幼崽和与其密切接触的幼崽纵向收集排泄物样本（鼻分泌物）。 上呼吸道排泄动力学 (URT) 用于评估病毒感染，体重减轻被称为 SARS-CoV-2 引起的发病率。 对鼻分泌物样本进行定量逆转录聚合酶链反应 (RT-qPCR) 检测，并对过表达跨膜蛋白酶丝氨酸 2 (TMPRSS2) 和 ACE2 的 VeroE6 细胞进行噬菌斑检测。

对指数幼犬的鼻咽组织进行 SARS-CoV-2 核衣壳 (N) 蛋白染色的免疫组织化学 (IHC) 分析。 测量气管后灌洗液和肺匀浆中的传染性 SARS-CoV-2 颗粒，以分别评估 URT 和下呼吸道 (LRT) 的病毒趋向性。 还分析了感染 SARS-CoV-2 的新生小鼠的 URT 排泄样本中存在的细胞因子。

为了评估 SARS-CoV-2 的传播动力学，使用接触小鼠的每日蜕皮作为病毒复制成功的指标。 使用多重酶联免疫吸附测定（ELISA）对排泄物样品进行分析。 此外，小鼠感染不含ORF6（WA-1 ΔORF6）或不含ORF8（WA-1 ΔORF8）的SARS-CoV-2，并收集其排泄物样本、气管后灌洗液和肺样本，分别评估脱落的SARS-CoV-2、URT复制和LRT复制。 使用噬菌斑测定对感染性病毒的量进行定量。

结果

表达 K18-hACE2 的新生小鼠有效支持 SARS-CoV-2 WA-1 的传播，并且 SARS-CoV-2 VOC 在指标新生儿中表现出明显的趋向性和复制动态。 事实证明，ORF8 对于 SARS-CoV-2 的成功传播至关重要。 与指数小鼠相比，接触小鼠的发病率和死亡率平衡了两到三天，并且在接触小鼠中检测到了 SARS-CoV-2 核糖核酸 (RNA)，表明存在 SARS-CoV-2 传播。

在 4 dpi 时，所有接触的幼鼠都排出了 SARS-CoV-2 颗粒，这代表 WA-1 传播的效率为 100%，在新生小鼠排出的样本中检测到 SARS-CoV-2 表明上呼吸道存在严重的 SARS-CoV-2 感染。 此外，在上嗅上皮细胞中发现了 SARS-CoV-2 感染的细胞，表明 WA-1 在 URT 中复制。

感染 Omicron 的小鼠会分泌少量 SARS-CoV-2。 对于 WA-1 毒株，上呼吸道中分泌的 SARS-CoV-2 滴度为 105 噬菌斑形成单位 (PFU)/ml，但肺组织中的滴度明显更高 (5 x 106 PFU/ml)。 在复制滴度达到峰值时，WA-1 菌株的趋向性向 LRT 方向发展。 相反，α复制有利于URT。 所有排泄物样本和相应的气管后灌洗样本中的病毒载量相似。 除 Omicron 外，该模型允许 SARS-CoV-2 的各种 VOC 以与 WA-1 类似的水平复制和排泄。

感染后 7 天 (dpi)，接触 α 和 δ 感染的小鼠死亡率为 100%，而 WA-1 株、β-VOC 和 γ-VOC 感染的死亡率分别为 75%、86% 和 56%。分别。 模型中可能存在指数脱落滴度的阈值（≥ 1.2 x 104 PFU/ml）来估计是否成功传播给接触者。 WA-1 菌株、β-VOC 和 γ-VOC 感染的传播在起始时间、完成时间和完成程度方面有所不同，导致总体上相似的细胞因子反应。

WA-1 ΔORF8 排出的病毒载量和 URT 病毒载量分别为 5 x 102 和 1 x 103 PFU/ml，显着低于 WA-1 或 WA-1 ΔORF6，并且在 5 dpi 时指数小鼠中仍可检测到传染性病毒，表明在缺少 ORF8 的情况下病毒清除速度较慢。 直到实验结束WA-1 ΔORF8的传输才完全。 此外，WA-1-ΔORF8接触小鼠的最大病毒滴度为7.5×103 PFU/ml，低于WA-1-ΔORF6和WA-1。

文凭

总体而言，研究结果表明，非侵入性新生小鼠模型可以揭示除 Omicron 之外的 SARS-CoV-2 VOC 的传播动态，并且 ORF8 对于 SARS-CoV-2 传播至关重要。

*重要提示：bioRxiv 发布未经同行评审的初步科学报告，因此不应被视为结论性报告，旨在指导临床实践/健康相关行为，或被视为既定信息。

参考：

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Rodriguez-Rodriguez, B. et al. (2022) „Ein neonatales Mausmodell charakterisiert die Übertragbarkeit von SARS-CoV-2-Varianten und zeigt eine Rolle für ORF8.“ bioRxiv. doi: 10.1101/2022.10.04.510658. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.04.510658v1