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NC:新冠病毒可在动物间通过接触和空气传播

病毒学 生命科学前沿 2021-03-18


越来越多的研究表明,新冠病毒具有相当广泛的哺乳类动物宿主范围,猫、狗和其他密切相关的哺乳动物可能易感。3月30日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所陈化兰等在预印本平台bioRxiv发布了预印版论文《Susceptibility of ferrets,cats, dogs, and different domestic animals to SARS-coronavirus-2 》,研究称雪貂、猫对新冠病毒易感

从人类身边感染新冠病毒的动物不止猫,还有狗。

在5月14日的Nature上发布了《Dogs caught coronavirus fromtheir owners, genetic analysis suggests》文章,称香港研究人员从14只家养宠物狗中发现2只SARS-CoV-2阳性,其中一只狗可分离出感染病毒。

最近,新冠病毒在动物间的传播又有了新的进展。荷兰伊拉斯姆斯大学医学中心Sander Herfst等人在Nature Communications杂志发表了一篇名为《SARS-CoV-2 is transmitted via contact and via the air betweenferrets》的文章。

研究发现SARS-CoV-2通过雪貂之间的直接接触和空气(通过呼吸液滴和/或气溶胶)在接触后一周内可有效传播。直接接触和间接受体雪貂的病毒释放模式与接种的雪貂相似,并且从所有阳性动物身上分离出感染病毒,表明雪貂通过任何一种途径都能有效地感染病毒。这项研究提供了SARS-CoV-2通过空气传播的实验证据,支持了目前世界上许多国家实施的社区级社会隔离措施,并为医疗机构的感染控制措施提供了决策依据。

以上的研究表明,雪貂容易感染SARS-CoV,并且SARS-CoV可通过直接接触有效地传播给共住的雪貂。本次研究使用雪貂传播模型来证明SARS-CoV-2可通过直接接触和空气传播(通过呼吸液滴和/或气溶胶)。



分析:SARS-CoV-2在雪貂间的传播

研究人员将从一名从中国归来的德国旅行者身上分离出的SARS-CoV-2菌株鼻内接种给单独饲养的雪貂。接种6小时后,在每个笼子中加入一只直接接触的雪貂。第二天,间接受体雪貂被安置在相邻的笼子里,用两个相距10厘米的钢网与供体笼子隔开,只允许病毒通过空气传播。为防止交叉污染,在接种组、直接接触组和间接受者组中,每隔一天采集一次咽喉、鼻和直肠拭子,然后用RT-qPCR和病毒滴定法检测SARS-CoV-2。

雪貂经鼻内接种后可有效地感染SARS-CoV-2,从供体雪貂体内长期稳定的病毒脱落可以看出。SARS-CoV-2RNA水平在接种后3天达到峰值,四个独立实验中直接接触的雪貂均被感染,并且在13-15天内检测到病毒RNA。有趣的是,SARS-CoV-2也通过空气传播给了四分之三的间接受体雪貂。

而供体雪貂接种了高剂量的病毒,而直接接触和间接接受的雪貂很可能通过直接接触或空气获得低感染剂量。尽管如此,直接接触和间接受体雪貂的病毒脱落模式在持续时间和SARS-CoV-2 RNA水平方面与接种的供体雪貂相似,证实了SARS-CoV-2在通过直接接触和空气传播时的强大复制,与感染剂量无关。总的来说,与鼻拭子相比,喉部拭子中检测到较高的SARS-CoV-2RNA水平, 直肠拭子中SARS-CoV-2RNA水平总体最低。

讨论

研究人员发现SARS-CoV-2可通过接触和雪貂之间的空气传播的。SARS-CoV-2在实验动物模型中的传播最近也被其他人报道过。例如:雪貂和仓鼠之间的SARS-CoV-2直接接触传播,其效率与此次在研究中观察到的相似。此外,六分之二的雪貂和的猫也被发现通过空气传播。然而,间接受体雪貂的鼻腔冲洗液和粪便中只检测到低水平的SARS-CoV-2 RNA,并且没有分离出传染性病毒。此外,与供体动物相比,病毒的脱落时间更短,并且只有一只SARS-CoV-2RNA阳性的间接受体雪貂发生血清转化。

同样地,猫与猫之间通过空气传播的效率也不高。在一只猫的粪便和组织中分别在和另一只猫的鼻腔冲洗液中检测到SARS-CoV-2RNA,但未分离出传染性病毒。两种SARS-CoV-2RNA阳性的间接受体猫血清转化。相比之下,目前的研究表明,SARS-CoV-2通过雪貂之间的空气有效传播,这一点通过长期的病毒传播和间接受体动物中感染性病毒的存在得到了证明,这与雪貂模型中大流行性流感病毒的传播能力相当。

迄今为止,还没有证据表明SARS-CoV-2在人体内通过粪口传播。然而,在连续粪便样本中长时间检测RNA和卫生设备的环境污染可能表明粪-口途径可能是SARS-CoV-2的潜在传播途径。在这里,没有从任何直肠拭子中提取到传染性病毒。尽管如此,也不能完全排除SARS-CoV-2也通过粪-口途径从供体传染给直接接触的雪貂。

研究的实验系统不允许评估SARS-CoV-2是否通过空气通过呼吸液滴、气雾剂或两者兼而有之,因为供体和间接受体雪貂笼相距仅10厘米。在最近的一项研究中,SARS-CoV-2以高滴度雾化后,至少在3小时内仍具有传染性,与SARS-CoV相当。在另外两项研究中,对医院采集的空气样本中是否存在SARS-CoV-2进行了调查。然而,在三个隔离室或距离呼吸、咳嗽或说话的症状患者10厘米处的空气中未检测到SARS-CoV-2 RNA。然而,在第一项研究中,在其中一个隔离室的排气口检测到RNA,这表明携带病毒的液滴可能被气流取代。

总结

研究人员提供了第一个实验证据,证明SARS-CoV-2可以通过雪貂之间的空气进行有效传播,从而产生感染,并在间接受体中检测到传染性病毒,作为人与人之间传播的模型。虽然关于呼吸液滴和气溶胶对SARS-CoV-2传播的相对贡献的额外实验是有必要的,但这项研究的结果证实了世卫组织关于卫生保健环境中传播预防措施的建议以及在全球许多国家实施的社会隔离措施减缓蔓延。

雪貂传播模型也将有助于了解SARS-Cov-2和其他病毒的传播动力学和传播的分子基础, SARS-CoV-2可以通过雪貂之间、雪貂和仓鼠、猫之间的空气有效传播,但猫与猫之间通过空气传播的效率不高。而且,与鼻拭子相比,喉部拭子中检测到较高的SARS-CoV-2RNA水平, 直肠拭子中SARS-CoV-2RNA水平总体最低。

参考资料:https://www.nature.com/articles/s41467-020-17367-2


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