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速递:新型冠状病毒Alpha和Delta分离株复制特性和致病性研究

临床研究

2022-09-28   来源 : 生命科学前沿

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原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1995820X22001559 


作者:
冯小丽,余丹丹,张米,李晓红,邹清翠,马文泰,韩建保,许凌,杨翠先,瞿望,邓忠华,龙俊仪,龙杨浩鹏,李明琨,姚永刚,董兴齐,曾健雄,李明华
单位:

a.国家昆明高等级生物安全灵长类动物实验中心,生物安全大科学研究中心,中科院昆明动物研究所

b. 动物模型与人类疾病机理重点实验室,KIZ-CUHK生物资源与疾病分子机理联合实验室,中科院昆明动物研究所

c.云南省传染病医院

d.精准基因组医学重点实验室,中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)

e. 中国科学院动物进化与遗传学卓越中心

f. 国家非人灵长类实验动物资源库,模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施(灵长类设施),中科院昆明动物研究所

g. 中国科学院大学昆明生命科学学院

h. 云南省生物多样性信息重点实验室,中科院昆明动物研究所
摘要:
新型冠状病毒变异株不断涌现,从B.1.17 (Alpha)、B.1.351 (Beta)、P.1 (Gamma)、B.1.617.2 (Delta)到B.1.1.529 (Omicron),对全球公共卫生安全构成了巨大威胁。新出现或重新出现的各种SARS-CoV-2变异株需要不断监测其流行、致病性和免疫逃逸机制。本文的目的是研究从老挝感染的新冠病毒患者中分离出的新冠病毒Alpha和Delta变异株的复制特性和致病性。通过测序确定了分离株S蛋白的氨基酸突变。在Calu-3和Caco-2细胞模型中,Alpha和Delta分离株的复制效率高于原型,而在Huh-7、Vero E6和HPA-3细胞模型中没有观察到这种特征。我们利用hACE2转基因小鼠和仓鼠模型来评价分离株的发病机制。Alpha和Delta可以在多个器官中很好地复制,并在这些动物中引起中度至重度的肺部病理变化。总之,我们分离并鉴定了新冠病毒Alpha和Delta变异株的S蛋白,并分别评价了它们在细胞和动物模型中的复制特性和致病性。

图1 SARS-CoV-2分离株S蛋白的氨基酸突变鉴定。

图2 多种细胞中SARS-CoV-2分离株的生长曲线。

图3 hACE2转基因小鼠和仓鼠中,Alpha和Delta分离株的病毒载量检测。 

图4 hACE2转基因小鼠和仓鼠中,SARS-CoV-2分离株病毒蛋白检测。

图5 Alpha和Delta可以在hACE2转基因小鼠和仓鼠的多个器官中很好地复制,并在这些动物中引起中度至重度的肺部病理变化。

图6 Alpha分离株的系统进化树分析。 

图7 Delta分离株的系统进化树分析。

图8 感染了不同SARS-CoV-2分离株的hACE2转基因小鼠和仓鼠的体重变化对比。

图9 S蛋白K417N突变在不同SARS-CoV-2变异株中的调查研究。

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