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构建新冠肺炎动物模型意味着什么?钟南山院士团队回应
时间:2020-03-07 14:11 来源:未知 作者:

南都记者于3月6日下午从呼吸疾病国家重点实验室获悉,在钟南山院士指导下,国际首个非转基因新型冠状病毒肺炎小鼠动物模型已于近日成功建立。

记者了解到,广州医科大学呼吸疾病国家重点实验室赵金存教授研究团队联合广州海关技术中心国家生物安全检测重点实验室(P3实验室)、中国科学院广州生物医药与健康研究院、广东省实验动物监测所,经钟南山院士指导,于2月26日成功建立国际首个非转基因新型冠状病毒肺炎小鼠动物模型。经团队验证,新型冠状病毒可在小鼠肺内高滴度复制,每克组织病毒滴度可达10000000(一千万)PFU(见下图),小鼠出现相应的肺炎临床和病理表现。

模型小鼠感染后肺内新型冠状病毒复制情况
据悉,本模型相比传统受体转基因小鼠动物模型,构建周期短。不需要繁殖,适宜短期内大规模推广。此模型的建立有效缓解了我国新型冠状病毒研究中动物模型缺乏的问题,有利于我国抗病毒药物和保护性中和抗体、疫苗的应急体内验证。此外,该模型也可用于后期新型冠状病毒在体内免疫应答和致病机制的研究。
目前,该团队正在紧锣密鼓的进行动物模型相关深入研究,力争为我国疫情防控和患者救治做出更大贡献,同时也可加深对新型冠状病毒在体内致病影响因素的认识,填补相关关键科学问题空白。

此外,就小鼠动物模型的成功构建,南方+记者采访了广州医科大学呼吸疾病国家重点实验室赵金存教授。
    记者:建立国际首个非转基因新型冠状病毒肺炎小鼠动物模型的意义在哪?

赵金存:有效缓解了我国新型冠状病毒研究中动物模型缺乏的问题,有利于我国抗病毒药物和保护性中和抗体、疫苗的应急体内验证。此外,该模型也可用于后期新型冠状病毒在体内免疫应答和致病机制的研究药物、抗体和疫苗在应用于病人救治和人群免疫之前,都要进行动物体内实验验证,保证安全性和有效性。我们的动物模型提供了这个平台。

记者:非转基因如何理解?

赵金存:由于人和小鼠同源受体分子差异,野生型小鼠不能被新型冠状病毒直接感染,需采用转基因技术,把人的受体导入,但耗时较长,繁殖周期也较长。我们利用受体载体转导技术,把新型冠状病毒受体直接导入小鼠肺内,使小鼠易感。此模型构建周期短。不需要特殊繁殖,适宜短期内大规模推广。

记者:目前,实验室对该小鼠动物模型进行了哪些试验?

赵金存:模型构建已完成,将马上开展抗病毒药物和保护性中和抗体、疫苗的应急体内验证。

记者:一般而言,从发现新病毒到有动物模型,需要多长时间?构建模型期间是否遇到过问题?

赵金存:时间不等,有些病毒发现多年也还没有动物模型。本团队对冠状病毒相关研究有长期积累,在各级政府和钟院士支持下,构建过程一切顺利。

记者:从动物模型到研发疫苗,还有多长的路要走?有没有预期的时间?

赵金存:目前国内已开发多个候选疫苗,结合动物模型的成功构建,相信不久就会有突破性进展。




动物模型知识卡片

        实验动物是科学家手中的利刃。利用实验动物,我们可以快速的进行药物的筛选,评价最有效的药物,进而用于疾病的治疗。可以说实验动物是药物研发的试金石和加速器。

        在实验动物的基础上,进行手术刺激、化学药物、某些基因的敲除、转基因等从而使得实验动物获得一些类似于人类疾病表型,我们称为疾病动物模型。在这次疫情中,科学家通过新冠病毒感染猴以及新冠病毒受体ACE2的转基因小鼠模型,成功建立了新冠病毒感染的小鼠和猴模型,对于疫苗、药物的快速应用发挥了重要的作用。


一般新冠病毒的转基因动物模型是如何建立的呢?
        通过这次疫情,我们知道蝙蝠、穿山甲等野生动物携带有大量的细菌和病毒,是绝对不可以吃的。今天我们来说说另一种动物:实验动物。说到这里,大家是不是想到了小白鼠?实验动物不仅包括小鼠,还有大鼠、豚鼠、猴、兔等很多种类。所谓实验动物,通俗来讲就是实验室中用于科学研究的动物。不同于野生动物,他们是科学家手中的利刃,并且他们可是一群非常爱干净的家伙。
       在实验动物的基础上,进行手术刺激、化学药物、或者敲除/转入某些基因,从而使得实验动物获得一些类似于人类疾病表型,我们称之为疾病动物模型。对病毒来说,必须借助宿主细胞膜上的某些蛋白作为通道进入细胞,也称为病毒受体。这次新型冠状病毒是利用一种叫做ACE2的蛋白分子作为其进入细胞的受体,进而引起免疫反应和导致一系列的肺部病变的。由于小鼠和人表达的ACE2存在比较大的差异,所以这次的新冠病毒并不能感染小鼠。为此,科学家将人的ACE2的基因转到小鼠体内,ACE2基因转基因小鼠。这样科学家利用这种ACE2转基因小鼠成功感染新冠病毒,建立了新冠感染小鼠模型。这些新型冠状病毒感染动物模型的建立,为我们快速的理解病毒的感染机制、药物筛选和疫苗研制正在发挥着重要作用。


图1 ICR小鼠

图2 转绿色荧光蛋白的小鼠

        由于人类身体疾病极其复杂,如果单从人体作为实验对象来探究疾病发展历程的话,过程会非常缓慢;不仅在时间,而且空间,临床经验不足,伦理等都有局限性。所以我们需要借助于动物模型来让我们更好地去观察和认识到人类疾病的发展历程



以上信息摘自:南方都市报、中国实验动物学会

排版:促进会


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