没有免疫细胞的小鼠没有表现出SARS-CoV-2症状

根据一项新的研究，当缺乏关键适应性免疫细胞的小鼠感染SARS-CoV-2病毒时，即使它们无法清除病毒，它们也没有出现任何症状，这表明人体自身对抗感染的炎症免疫反应导致了病理学。

虽然适应性免疫细胞（如 B 和 T 淋巴细胞）的炎症反应清除了体内的病毒，但它也会导致 COVID-19 的特征性症状。

1月3日发表在《科学进展》（Science Advances）上的这项研究结果“适应性免疫细胞是SARS-CoV-2诱导的病理学所必需的”，也指出了一种针对病毒影响的潜在治疗方法。

兽医学院（CVM）免疫学教授兼副教务长艾弗里·奥古斯特（Avery August）说：“与传播的主要其他呼吸道病毒不同，SARS-CoV-2本身似乎不会造成导致重大病理的损害。奥古斯特和CVM的病毒学教授赫克托·阿吉拉尔·卡雷尼奥（Hector Aguilar-Carreño）是该研究的共同通讯作者。

“这意味着我们可以探索调节免疫反应的治疗方法，这样我们就可以抑制那些引起炎症的部分，同时保留那些对清除病毒很重要的部分，”奥古斯特说。

在这项研究中，研究人员使用了一种适合感染小鼠的SARS-CoV-2菌株，因为感染人类的菌株不能很好地与小鼠交叉。这种方法使该研究的作者能够直接感染各种缺乏免疫系统元素的工程实验室小鼠，包括不产生B细胞或T细胞的小鼠，否则这些小鼠会识别并响应病原体。

在正常的感染过程中，小鼠在第 3 天或第 4 天左右开始减肥，并一直持续到第 7 天左右，此时许多小鼠经常在体重减轻过多后被安乐死，但有些小鼠确实存活下来，这取决于它们的病毒载量。科学家们监测了肺部的感染量，部分原因是为了确保它们确实被感染了。他们还检查了肺组织中是否有强大免疫反应的迹象，例如B细胞和T细胞以及其他炎症免疫细胞的存在，以及细胞因子 – 将免疫细胞引导到感染部位并与炎症相关的信号蛋白。

该团队最初的假设是，没有B细胞和T细胞的小鼠会出现严重的症状，并且无法处理感染SARS-Cov-2的情况。例如，当同样的工程小鼠感染了适应小鼠的流感时，由于体重严重下降，它们不得不被安乐死，而没有免疫细胞来保护它们。

“当事实证明[感染SARS-CoV-2的小鼠]没有减肥，它们没有任何症状或病理时，我们感到非常惊讶，”奥古斯特说。同时，用作对照的常规实验室小鼠（称为野生型小鼠）表现出标志性的SARS-CoV-2症状，包括免疫细胞聚集在肺部和清除病毒的炎症反应。

当基因工程小鼠的感染延长30天时，它们的体重仍然没有减轻，行为改变或组织发炎。

August，Aguilar-Carreño及其同事还尝试了一种中间方法，即感染具有B细胞但缺乏大部分T细胞的小鼠，这些小鼠受SARS-CoV-2毒株的影响也较小。

“没有B细胞或T细胞，病毒可以复制，但不会造成任何损害，因为伤害是由适应性免疫系统专门造成的，”奥古斯特说。

此外，研究人员使用了转基因小鼠，这些小鼠特别缺乏对T细胞活化很重要的蛋白质，并且这些小鼠也在一定程度上免受COVID-19症状的影响。

Brian Imbiakha，23岁博士，August和Aguilar-Carreño实验室的最新成员，是该论文的第一作者。

合著者包括高级研究助理Julie Sahler;博士后助理David Buchholz;博士生Sharrzad Ezzatpour和Richard Adeleke;前博士后助理艾萨克·蒙雷亚尔（Isaac Monreal）;Mason Jager，人口医学与诊断科学系（CVM）助理研究教授;安妮特·崔（Annette Choi）是合著者加里·惠特克（Gary Whittaker）实验室的博士生，詹姆斯·劳（James Law）病毒学教授（CVM）;Brian Rudd，免疫学副教授（CVM）;Haewon May Byun，博士 ’23;贾斯汀·利奇（Justin Leach）和病毒学家斯蒂芬·德赫斯特（Stephen Dewhurst）都在罗切斯特大学。

该研究由美国国家普通医学科学研究所和国家过敏和传染病研究所资助。