雪貂是一种非常可爱的动物,它们有着毛茸茸的小脸,又顽皮又让人想抱,但雪貂会传染疾病给人类,这也是美国许多司法管辖区都禁止将雪貂作为宠物的其中一个原因。
然而在传染病实验室里,这种同样的病毒弱点也使得普通雪貂成为了一种有用的工具,而且它们现在还比以往任何时候都更加重要。目前,全球的科学家在都在竞相研发新冠病毒的治疗方法和疫苗,在研发过程中,研究人员需要在动物身上对这种疾病进行观察,并通过各种干预手段来挑战这种疾病。
而事实证明,雪貂也很容易染上各种会影响人类的呼吸道感染,包括导致新冠疾病的SARS-CoV-2病毒。本月早些时候发表的一项研究得出结论,雪貂可以携带并传播这种疾病,同时也会因此患病,出现发烧和食欲不振的症状。
加拿大新斯科舍省哈利法克斯市达尔豪斯大学(DalhousieUniversity)儿科学传染病学部助理教授阿里森·开尔文(AlysonKelvin)说:“它们是研究人类呼吸道病毒的绝佳动物模型。”
现在,全球的实验室工作中心都有雪貂。例如,在澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)进行的两项临床前试验就有使用这些动物做实验(今年2月,该组织首次发现雪貂能够感染新型冠状病毒,并因此患病);由美国食品和药物管理局(FoodandDrugAdministration,简称FDA)资助,外包给英国公共卫生(PublicHealthEngland)的一个万美元的项目也旨在开发雪貂作为研究埃博拉病毒的模型。该项目最近也进行了更新,研究雪貂和新型冠状病毒,费用增加了25万美元。
一些研究人员正在直接在人体上测试潜在疫苗,但这不是常规做法。Kelvin说“你需要一个动物模型来验证你的假设。”
作为研究中最常见和最广泛使用的动物,这一义务通常由小鼠来承担,它们也是冠状病毒研究的基础,不过它们必须先进行基因改造,才能够感染新冠病毒。(研究还表明,猫也容易感染这种新型冠状病毒,其他研究发现猴子和仓鼠也可能用作模型。)
尽管老鼠是很有用,但雪貂作为研究动物也有很长的历史,只不过这段历史经常被人忽略,所以这些动物现在被用来帮助对抗新冠病毒也并不稀奇。萨斯喀彻温大学疫苗和传染病组织-国际疫苗中心(VIDO-InterVac)实验室主任兼首席执行官VolkerGerdts指出,1月份,在第一个病毒基因序列发布出来之后,雪貂看着就像是一个合适的模型。Gerdts说:“病毒进入雪貂细胞的受体与人类的类似受体非常相似。”
Gerdts、Kelvin和其他人组成了一支团队,一起在萨斯喀彻温实验室进行研究,他们有大约只雪貂,研究人员在实验室用这些雪貂来测试两种潜在疫苗,并跟踪病毒散发的水平,以及进行其他研究。Kelvin目前正在领导一项研究,以了解为什么一些雪貂——通过外推,也就是一些人——在感染新冠病毒疾病之后会发展出特别严重的症状,而另一些雪貂的症状则相对较轻,甚至没有症状。她还希望很快就能看到病毒对不同年龄雪貂的影响。Gerdts说:“我们对它们做了很多研究。”
当研究人员首次发现雪貂会感染流感,并将流感传染给其他雪貂之后,近一百年来,雪貂一直都被人们作为动物模型。年7月8日,《柳叶刀》杂志发表的一项研究对当年的流感疫情进行了跟踪调查,研究人员使用“咽喉清洗”的方法将人类的疾病传染给了两只雪貂。他们观察到,这些动物在第三天就生病了,并且可以通过直接接触,或者由感染雪貂的洗鼻液传染给其他雪貂。研究作者写道:“雪貂疾病有两天的潜伏期,二相的体温反应,鼻粘膜炎[分泌物]症状,以及各种各样的系统紊乱。”雪貂体温升高,似乎昏昏欲睡,没有食欲,还会呼哧呼哧地喘气。在感染流感之后,它们也会对同一菌株表现出免疫力。
于是,一个动物模型就诞生了。在接下来的几十年里,雪貂都被用于流感研究。特别是在年非典爆发期间,研究人员还使用雪貂来寻找SARS的治疗方法和疫苗。近年来,研究人员也用雪貂来继续研究流感,特别是H5N1和H1N1,还有埃博拉病毒。
雪貂也被用于研究囊胞性纤维化和肺癌,因为它们的呼吸道与人类相似,而且它们还是心脏病和脊髓损伤的动物模型,同时,它们也是了解药物有效性和毒性的有效模型。雪貂和人类在神经学上有很多相似之处,所以它们也被用于研究大脑疾病,包括中风和癫痫。事实上,研究人员已经培育出了转基因雪貂,以用于研究神经疾病。
雪貂的呼吸道疾病与人类相似,因为它们有相似比例的呼吸道,与身体其他部分相比它们的肺部也相对较大(老鼠就不一样,老鼠的躯干很短,肺部也很小)。Kelvin说,和人类一样,它们的肺部有五个肺叶和分叉的气道,它们的上、下呼吸道的病毒受体分布也较为类似。它们咳嗽、打喷嚏,和把呼吸道疾病传染给其他雪貂的方式和人类传播疾病的方式也很像。
最重要的是,它们的免疫系统与我们的有相似之处,为研究疫苗提供了一个很好的模型。例如,Kelvin在年合著的一项研究就详细描述了雪貂感染流感的方式。加州州立大学圣马科斯分校(CaliforniaStateUniversitySanMarcos)的生物科学教授比安卡莫特(BiancaMothe)手下的一名研究生进行了一项研究,他研究了雪貂的主要组织相容性复合体(MHC)基因,发现它们对呼吸道病原体有着可预见的反应。(MHC有助于免疫系统识别外来入侵者,这项研究尚未发表。)
Gerdts说,与非人灵长类动物相比,雪貂更便宜,也更容易与之相处,研究人员可以对雪貂进行全面的潜在治疗测试。“无论是抗病毒药物、治疗药物还是疫苗,它们是唯一一种允许你输入许多不同候选药物的模型。”因为在实验室环境下,它们的寿命长达8岁,所以Kelvin已经能够开发出流感和雪貂的年龄模型,了解流感对婴儿雪貂到老年雪貂的影响,并希望将这种方法应用到新冠病毒上。
像所有的动物模型一样,雪貂也有其自身的局限性。加尔维斯顿德克萨斯大学医学分部的微生物学和免疫学教授ThomasGeisbert曾经使用雪貂研究过疾病(比如埃博拉病毒),他说,“它们有时候也很难处理,因为不像老鼠和猴子,你没有尽可能多的试剂。”(试剂是帮助科学家检测生物标志物的实验室物质)。
Kelvin经常自己做试剂,这很费时间,其他与雪貂相关的任务也一样,雪貂比老鼠和仓鼠大,所以购买和照顾它们也更贵。Mothe说在传染病实验室保持雪貂健康是一个挑战。她说:“这些动物倾向于群居,喜欢挖洞。然而,在这些研究中,它们需要相互隔离,以免相互感染。而发表在ILAR杂志上的一项研究明确地指出:“雪貂应该成群或成对地生活,避免单独居住。”
Gerdts说,他的实验室可能很快就会考虑用猫来研究其他疾病。三月底,一项临床传染病研究强调了仓鼠对新冠病毒研究的价值,在感染新冠病毒之后,这些仓鼠会变得不舒服,它们的气道也会受到影响。Geisbert怀疑,大量使用仓鼠可能有助于在新冠康复病例的血浆中快速识别最有效的抗体。他说:“你可以从几百只仓鼠中筛选出最好的抗体,然后再把抗体放到猴子身上。”
Geisbert称像猴子这样的非人灵长类动物是这类研究的“黄金标准”。但是Gerdts和Kelvin也认为雪貂或许可以给研究人员提供足够的信息,让他们能够跳过猴子研究,直接在秋天进行人体测试。
Kelvin在提及雪貂的时候表示:“我不是说雪貂完美,但它们是我们拥有的最佳模型。”
编译/前瞻经济学人APP资讯组
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