满满干货10101002(10101002是干嘛的)
有理由合理推测家养宠物可能会作为SARS-CoV-2的潜在中间宿主而发挥作用,尤其是感染者的宠物,以及感染者所在小区的流浪宠物。
宠物作为SARS-CoV-2携带和传播者的可能性分析刘淑睿1,2,高江梅1,2,黄希宝3,吴忠道1,2(1.中山大学中山医学院寄生虫学教研室,广东广州510080;2.热带病防治研究教育部重点实验室,广东
广州510080;3.湖北省疾病预防控制中心武汉 430079)摘要:随着新冠肺炎(COVID-19)在中国乃至全球的暴发,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的来源、感染后临床症状及治疗方案等问题引发人们密切关注,
同时,该病毒是否会传播给宠物也引发了人们激烈的讨论与担忧根据《2019中国宠物行业白皮书》显示,2019年全国城镇宠物犬猫数量达到9915万只,约86.9%的宠主把宠物视为自己的孩子或亲人,彰显了宠物与人的亲密程度及其家庭地位之高。
然而有部分人担心家养宠物会成为SARS-CoV-2的携带和传播者,威胁到自身安全,由此采取了非人道的方式丢弃或杀害它们随后,WHO虽发布消息称“没有证据显示宠物会感染新型冠状病毒”,但该问题始终没有得到确切的解答。
由于时间较短,暂时缺乏直接针对于SARS-CoV-2在家养宠物方面的相关研究,因此目前并没有强有力的证据表明宠物会作为中间宿主或传播者的角色在自然环境中传播SARS-CoV-2与此同时,现有的研究表明SARS-CoV-2
与2003年暴发的SARS-CoV在其与功能性受体结合等方面有极高的相似度,因此本文主要以SARS-CoV在该问题上的相关研究为理论基础,分析SARS-CoV-2在宠物体内的感染以及传播的可能性,并提出相关建议与处理措施
同时,也需要进一步研究证明此观点的可能性关键词:SARS-CoV-2;SARS-CoV;ACE-2;宠物基金项目:国家传染病防治重大专项(2018ZX10101002)作者简介:刘淑睿(1997-),女,学士,主要研究方向:病原生物学。
通讯作者:吴忠道,E-mail:wuzhd@mail.sysu.edu.cn
冠状病毒是外有囊膜的单股正链RNA病毒,在系统分类上属于巢状病毒目(Nidovirales)、冠状病毒科(Coronaviridae)、冠状病毒亚科(Coronavirinae)冠状病毒亚科又分为四个属:α、β、γ、δ。
[1]2003年中国暴发的SARS-CoV、2012年发现的MERS-CoV与SARS-CoV-2均属于β属在一份从五名SARS-CoV-2阳性病人提取出的病毒全基因组显示,其与人SARS-CoV的序列有。
79.5%的一致性;并且,SARS-CoV-2被发现与一种蝙蝠中的冠状病毒(RaTG13)序列一致性高达96.2%;同时,通过对其七个保守的非结构蛋白进行比较发现SARS-CoV-2属于SARS相关冠状病毒(S
ARS-related coronavirus, SARSr-CoV)除此之外,该报告提出SARS-CoV-2进入细胞的受体与SARS-CoV一样,均为血管紧张素转换酶2(ACE2)[2]另一篇报道则显示,尽管SARS-CoV-2与SARS-CoV从基因序列上来说有明显差异,但是对SARS-CoV-2 的S蛋白受体结合域(。
RBD)的研究分析证实,S蛋白中存在的这种差异并不会对SARS-CoV-2的S蛋白与ACE2的结合产生影响[3]在之前的研究中发现,虽然犬猫常发的冠状病毒均属于α属[1],但有研究发现犬猫体内同样存在ACE2。
[4-5]有研究发现家养猫也能感染SARS-CoV,并在实验环境下对其易感,提出家猫和雪貂或许可以成为良好的研究SARS-CoV的实验动物模型;同时研究人员发现其尿液和胃肠道中能排出该病毒[6]以上研究结果可能会为“家养宠物能否被新型冠状病毒所感染并作为携带和传播者”这一问题提供一些理论上的参考。
1 SARS-CoV-2与SARS-CoV之间的关系与研究现状通过提取病人的支气管肺泡灌洗液,对感染了SARS-CoV-2的9例病人的病毒样本进行测序和系统发育学分析表示,相比于感染人类的SARS-CoV
(约88%的基因一致性)和MERS-CoV(约50%的基因一致性),新型冠状病毒与两种于2018年在中国东部提取到的蝙蝠SARS样冠状病毒(bat-SL-CoVZC45,bat-SL-CoVZXC21)基因序列更为相似
[7]因此,SARS-CoV-2在进化树中并未与bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21类聚,而是与SARS-CoV、bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21形成了独立的进化枝。
除此之外,研究者发现尽管某些关键残基处存在氨基酸差异,但SARS-CoV-2具有与SARS-CoV类似的受体结合结构域结构因此,虽然在全基因组水平上SARS-CoV-2更接近bat-SL-CoVZC45和。
bat-SL-CoVZXC21, 但SARS-CoV-2的受体结合域相似度更接近SARS-CoV[7]SARS-CoV-2的受体结合域(receptor-binding region),包括其直接接触ACE2的受体结合模体(receptor -binding motif)序列与。
SARS-CoV相似,其次,2019-nCoV的RBM(特别是Gln493)中的几个关键残基提供了与人ACE2的良好相互作用[8];S蛋白在2019-nCoV和SARS-CoV之间的全氨基酸水平同一性为
76%[9],S2亚基高度保守且其基因序列与人 SARS-CoV相比具有99%的一致性,S1亚基则有大约70%的一致性[10]以上均提示SARS-CoV-2与SARS-CoV一样,以血管紧张素转换酶2(。
ACE2)作为其细胞进入的功能性受体 另一项研究则指出,通过建模研究新型冠状病毒的结构结果表示,与SARS-CoV的S蛋白相比,新型冠状病毒S蛋白的结合自由能增加了28 kcal mol-1文章提到虽然新型冠状病毒丢失了少量氢键,但仍然达到很强的结合自由能。
并且,相比于SARS-CoV,即使SARS-CoV-2 的S蛋白中发生氨基酸残基被替换却未改变其结构,且新型冠状病毒的S蛋白和SARS冠状病毒的S蛋白在RBD中具有几乎相同的3-D结构,同时表明新型冠状病毒S蛋白与
ACE2的结合能力更强,提示新型冠状病毒具有更高传染能力[7,11]有学者通过分析比较SARS-CoV与SARS-CoV-2表明,SARS-CoV-2的病理学特征与SARS-CoV相似[12,13]SARS-CoV-2的RBD可能以相似效果对猪,雪貂,猫,猩猩和猴子的ACE2进行有效识别,因为这些动物的ACE2分子在关键病毒结合残基中相同或相似。
[14]以上分析表明,SARS-CoV-2所利用的受体主要是和SARS-CoV一样的ACE2不仅具有一样的受体结合方式和更强的受体结合能力,而且其蛋白立体构象是极其相似的因此,本篇以分析SARS-CoV。
对家宠物的研究现状,来间接推测SARS-CoV-2对家养宠物的感染,具备一定的合理性和可行性同时,现已有研究表明,SARS-CoV-2能够感染犬肾细胞MDCK[14]2 SARS-CoV在宠物上的研究。
有研究者表明家猫血管紧张素转化酶2(fACE2)的编码区序列和氨基酸同人血管紧张素转化酶2(hACE2)相比,一致性均高达85%,在棕榈猫、小鼠、大鼠中最接近hACE2并且研究者发现fACE2不仅可与hACE2
抗体发生交叉反应,也可与SARS-CoV的S1蛋白发生反应,且此结合与Vero E6细胞的ACE2相比一样有效除此之外,研究者对比了SARS-CoV的S蛋白与ACE2发生结合的三个重要氨基酸区域发现,fACE2
的序列在这三个区域中与棕榈猫、小鼠、大鼠相比也最接近hACE2[4]香港淘大花园在2003年SARS暴发之际,有超过300个居民在短时间内均被SARS-CoV所感染,在当时对淘大花园附近所做的调查研究显示,在其附近发现的。
8份鼠类粪便样本中,有4份检测出病毒;5只家猫、1只狗及至少1只老鼠的喉部或直肠拭子亦检出病毒,其中一只猫的SARS病毒抗体也呈阳性[15]在另一项研究中,经猫和雪貂呼吸道接种SARS-CoV后,观察其呼吸道。
ACE2和SARS-CoV抗原的表达情况;结果显示所有感染的猫和雪貂都有弥漫性肺泡损伤,并伴有SARS-CoV抗原的表达,且猫和雪貂感染SARS-CoV的病理与人类相似[16]这篇报道还表示,猫和雪貂可以作为合适的SARS-CoV动物模型以供研究,观点与。
Martina等人一致[6]Martina等人用 106TCID50的SARS-CoV病毒接种于猫和雪貂气管内,大约在感染后第2至14天内,均能从被感染动物咽部提取到病毒,表明雪貂和家猫在实验条件下容易受到。
SARS-CoV感染,且这种病毒已有效地传播给与之共处的动物除此之外,这份研究还提到在被感染猫的胃肠道和尿液中同样可以检测出病毒,但所有的猫均未表现出临床症状[6]另有学者表示犬(Canis familiaris)。
ACE2的核苷酸序列相似性约为87%且氨基酸相似性约为81%,之后则将犬ACE2表达构建体转染到犬细胞系A72与非适宜细胞BHK-21中探究它们对SARS-CoV的易感性,随后据他们的初步结果表示犬ACE2
也可作为SARS-CoV的功能性受体[17]有研究者在2004年对广州某野生动物市场市场采集的20只猫标本检测显示,有两只猫的咽拭子SARS-CoV呈阳性,另有两只猫肛拭子呈SARS-CoV阳性[18]。
而另一学者对来自2003年北京非典期间被遗弃的包括53只流浪猫与家养猫、121只流浪犬与实验犬等进行了SARS-CoV的检测,其结果均为阴性[19]据最新报道,2020年2月27日,在香港一名SARS-CoV-2确诊患者家养犬的口鼻样本新型冠状病毒检测呈弱阳性,并随后确诊该犬呈低病毒感染状态。
[20,21]基于以上研究表明,猫等动物可以在实验室条件下被成功感染SARS-CoV,并有效传播,同时在自然环境中也能采集到咽部、肛部的阳性样本,提示SARS-CoV甚至SARS-CoV-2存在感染猫等家养宠物的可能性,而猫等家养宠物也有可能作为病毒的携带者甚至传播者。
家养宠物作为与人类最密切接触的动物之一,但目前仍然缺乏相关的研究数据解决这个疑问为此,有必要开展相关的现场调查的实验研究,以明确回答宠物是否可以作为SARS-CoV-2携带和传播者这一科学问题3 结语
现有的研究结果显示,SARS-CoV与SARS-CoV-2在基因和受体结合方式上具有较高的相似性,其功能性受体均为ACE2,且SARS-CoV-2的受体结合能力更强此外,家猫与人的ACE2的基因编码区具有约。
85%的相似性,且猫和雪貂等动物在实验条件下可以被成功感染,并在感染后的1~2周内通过呼吸道、胃肠道和泌尿道排泄出一定滴度的病毒同时,也可以在实验条件下成功感染与之共同生活的未被接种病毒的猫,且能在短期内排出病毒。
香港淘大花园的例子也可以说明,猫在自然条件下可能也是有一定感染SARS-CoV的风险基于以上研究发现和观点,有理由合理推测家养宠物可能会作为SARS-CoV-2的潜在中间宿主而发挥作用,尤其是感染者的宠物,以及感染者所在小区的流浪宠物。
为此建议:①多部门协同合作开展调查建议卫生检疫部门、兽医相关部门、动物保护组织可以对武汉等地区的病毒高发区域进行犬猫的SARS-CoV-2筛查(通过提取咽拭子或肛拭子等方式获取样本),开展宏病毒组等方面进行研究;若发现有呈病毒阳性的动物,应立即联合相关部门展开进一步调查并及时隔离观察。
② 严格管理宠物并做好自身防护饲养有宠物的家庭最好在疫期减少带宠物外出自由活动,最好隔离在家而不是放养我们知道,宠物有嗅、舔、食其它动物排泄物的习性,以作为自己有针对性排便的标记,因此外出遛宠物时,避免让宠物直接接触环境中的动物粪便、尿液、痰等分泌物及流浪动物,防止由于误食而导致吸入被感染的排泄物。
宠物出门回家后,要对其和自身进行合理且严格的消毒,在清理宠物排泄物后,同样要注意双手的消毒;③ 开展实验研究在有条件的实验室,建议开展实验研究,以证实宠物作为SARS-CoV-2携带和传播者的可能性致谢:
本文得到中山大学中山医学院张贵根副教授、钱军教授和刘林娜研究员,中国农业科学院兰州兽医研究所刘光远教授,中国疾病预防控制中心寄生虫病研究所周何军博士等专家的指导,在此一并致谢本论文获得国家传染病防治重大专项: “一带一路”重要传染病流行规律和预警应对技术研究课题经费的资助(。
2018ZX10101002)参考文献:略引用本文格式:[1]刘淑睿,高江梅,黄希宝,吴忠道.宠物作为SARS-CoV-2携带和传播者的可能性分析[J/OL].热带医学杂志:1-5[2020-03-19].http://kns.cnki.net/kcms/detail/44.1503.r.20200316.1507.002.html.。
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- 编辑:李松一
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