在存在先前免疫力的情况下,SARS-CoV-2在雪貂之间的传播
《Journal of Virology》:Transmission of SARS-CoV-2 between ferrets in presence of pre-existing immunity
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时间:2025年11月05日
来源:Journal of Virology 3.8
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SARS-CoV-2通过近距离接触在 ferret 中高效传播,病毒脱落高峰出现在第2天,持续至第10天,预存免疫可降低再感染严重性和病毒传播,但仍有残留传播性。疫苗(rAd-S)通过鼻腔或口服接种可提供更强保护,肌肉注射效果较差。研究揭示了免疫持久性及病毒动力学机制,为疫苗优化和公共卫生策略提供依据。
SARS-CoV-2,即严重急性呼吸综合征冠状病毒2型,是导致2019年冠状病毒病(COVID-19)的病原体。该病毒以其高度的传染性而闻名,迅速在全球范围内传播,对人类社会造成了深远的影响。从疫情爆发以来,SARS-CoV-2的持续流行不仅对未接种疫苗的人群构成威胁,也对已接种疫苗或曾自然感染的人群带来了再次暴露的风险。因此,研究SARS-CoV-2在已有免疫力背景下的传播动力学,对于理解其传播机制和制定有效的抗病毒策略至关重要。
为了系统地解答这一关键科学问题,本研究采用了一种重要的动物模型——雪貂(ferret)感染模型。雪貂因其较小的体型、与人类相似的解剖结构和生理功能,被广泛用于研究呼吸道传染病的传播和致病机制。例如,它们在模拟流感病毒和某些副粘病毒的传播方面表现出了高度的适用性。这种模型在SARS-CoV-2研究中同样具有重要价值,因为雪貂感染后可以表现出与人类相似的病毒复制、组织病变以及病毒传播特征。通过雪貂模型,研究人员能够更准确地模拟真实世界中的传播情况,并评估疫苗接种和自然感染对病毒传播的影响。
在本研究中,首先对SARS-CoV-2 HRB25株在雪貂体内的复制和传播特性进行了系统研究。HRB25株是从一名患者体内分离得到的,并在Vero E6细胞中进行了扩增。研究人员将雪貂分为不同的实验组,分别通过鼻内途径、肌肉注射途径和口服途径接种了含有S蛋白的重组腺病毒疫苗(rAd-S),以模拟不同疫苗接种方式的效果。接种后,雪貂被置于与SARS-CoV-2感染的雪貂共处的环境中,以评估病毒传播的效率和途径。实验结果表明,疫苗接种后的雪貂在5周内对病毒传播具有高度的抵抗力,而7周后,部分雪貂对病毒的易感性有所上升,尤其是在肌肉注射途径接种的雪貂中,有部分个体在接触感染源后出现了病毒RNA的短暂检测和无传染性的病毒复制。
进一步的研究显示,即使在已有免疫力的雪貂中,病毒仍然可以传播,但传播的效率和持续时间明显受到限制。在7周后恢复的雪貂中,虽然仍然存在一定的S蛋白特异性IgG抗体,但中和抗体的滴度显著下降,导致对病毒的保护作用减弱。然而,这些恢复的雪貂在接触感染源后并未表现出病毒传播的能力,这表明免疫记忆在一定程度上能够有效抑制病毒的再次传播。相比之下,15周后恢复的雪貂则表现出更高的病毒RNA和传染性病毒水平,说明随着时间推移,免疫保护作用逐渐减弱,病毒再次感染的可能性增加。
此外,研究还探讨了不同疫苗接种途径对免疫效果的影响。结果显示,鼻内和口服途径接种的雪貂在接种后4周内均表现出较强的免疫保护,而肌肉注射途径接种的雪貂则在5周后开始出现一定程度的免疫衰减。这一发现对于疫苗设计和接种策略具有重要意义,提示在某些情况下,可能需要通过不同的接种方式或加强剂来维持长期的免疫保护。同时,研究也表明,即使在免疫个体中,病毒仍有可能通过密切接触传播,因此在实际防控中,仍需采取严格的公共卫生措施,如隔离、戴口罩和保持社交距离,以减少病毒传播的风险。
在讨论部分,研究人员强调了理解SARS-CoV-2传播机制的重要性。随着病毒变异的持续发生,全球范围内已有大量人群接种了疫苗或经历过自然感染,因此研究病毒在这些人群中的传播模式显得尤为关键。当前的疫情数据显示,SARS-CoV-2的传播主要通过呼吸道飞沫进行,尤其是在面对面交流时,如说话、咳嗽或打喷嚏等行为,病毒容易在近距离传播。因此,模拟这些现实中的传播场景对于评估疫苗的有效性和制定更精准的防控措施至关重要。
研究还指出,尽管疫苗接种可以显著降低病毒传播的风险,但其保护效果并非永久。随着时间的推移,中和抗体水平可能下降,导致免疫保护减弱。因此,对于已接种疫苗的人群,定期监测中和抗体水平并根据需要进行加强接种,是维持长期免疫保护的重要手段。同时,对于自然感染后恢复的个体,研究也表明他们的免疫系统能够有效应对再次感染,但这种保护作用会随着时间的推移而逐渐减弱。
综上所述,本研究通过雪貂感染模型,系统地探讨了SARS-CoV-2在已有免疫力背景下的传播特性。研究结果不仅揭示了病毒在不同接种方式和时间点下的传播模式,还为疫苗设计和公共卫生策略提供了科学依据。未来的研究可以进一步探索不同疫苗接种方式对免疫持久性的具体影响,以及如何通过优化疫苗配方和接种策略来延长免疫保护时间,从而更有效地控制SARS-CoV-2的传播。此外,研究还强调了在实际防控中,结合疫苗接种和非药物干预措施的重要性,以最大程度地减少病毒的传播风险。
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