SARS-CoV-2 107气管途径感染恒河猴模型

流行病学数据显示，新冠病毒（SARS-CoV-2）感染者中，老年人危重症比例及死亡率更高：80％死亡病例年龄大于60岁；62％住院患者年龄大于55岁；53％入住ICU的患者年龄大于65岁。因此，高龄是目前公认的新型冠状病毒感染死亡最重要风险因素。

新冠病毒感染老年猕猴疾病模型对研究新冠肺炎老年患者的疾病进程、发病机制及治疗策略具有重要意义。中国科学院昆明动物研究所建立了SARS-CoV-2感染老年与青年恒河猴疾病模型，并比较了其发病进程特点。

青年(雄性，n=4，5岁)和老年(雄性，n=4，>16岁)恒河猴来源于中国科学院昆明动物研究所昆明灵长类动物研究中心。气管内接种1×107TCID50SARS-CoV-2，体积为2mL。动物用Zoletil 50(Virbac，法国)麻醉。分别于SARS-CoV-2感染前、感染后1、3、5、7、9、11、13、15天进行体重、直肠温度、呼吸频率、X线、血清生化、血常规、外周血、外周血单个核细胞(PBMC)、鼻拭子、咽拭子、直肠拭子采集。在SARS-CoV-2感染前、感染后3、7、11、15dpi进行气管检查和血气分析。左心灌注预冷磷酸盐缓冲盐水(PBS)后收集全部7个肺叶。

感染后第1周青年猕猴肺部病毒载量明显高于老年猕猴；感染后第2周青年猕猴肺部病毒载量明显下降，而老年猕猴病毒载量无统一下降趋势。肺部病理结果显示，与老年猕猴相比青年猕猴在感染后第1周肺部出血及免疫细胞浸润更为明显；感染后第2周青年猕猴表现为间质性肺炎，而老年猕猴表现为气管及血管周围免疫细胞大量浸润，提示感染后第2周老年猕猴肺部免疫损伤持续存在。对肺组织中13种不同细胞因子检测发现：感染后第1周，青年猕猴肺部大多数细胞因子的平均浓度高于老年猕猴；然而，老年猕猴肺部细胞因子浓度在感染后第2周明显高于青年猕猴。与感染后第1周相比，感染后第2周青年猕猴肺部细胞因子浓度下降，而老年猕猴肺部细胞因子浓度显著增加。因此，老年猕猴在感染后第2周形成了更严重的细胞因子风暴。免疫荧光实验证实，青年猕猴感染后第2周肺部免疫细胞数量减少，而老年猕猴肺部CD11b+细胞浸润增加并伴有CD8+ T细胞持续浸润。对外周血中T细胞活化、调节和功能进行评估发现，两组动物在SARS-CoV-2感染后T细胞分化增强且免疫活化相关标记蛋白表达增加。与青年猕猴相比，老年猕猴外周血IFN-γ+CD8+ T细胞、TNFα+CD4+ T细胞和TNFα+CD8+T细胞比例在感染后第2周显著增加，提示老年猕猴外周血中存在更多的促炎细胞，进入肺部后导致持续的免疫损伤。

所有动物实验均在中科院昆明动物研究所国家非人灵长类高级生物安全研究中心按照中科院昆明动物研究所动物委员会指南(批准号：IACUC20005)进行。

研究年龄对新冠肺炎的影响，我们使用不同年龄的恒河猴建立了SARS-CoV-2动物模型。结果表明，感染的年轻猕猴表现出呼吸功能受损，病毒复制活跃，严重的肺损伤以及CD11b +和CD8 +的浸润。感染后一周的肺细胞，但在2 周时也迅速恢复。而老年猕猴在2 周时表现出延迟的免疫反应，更严重的细胞因子风暴，CD11b +细胞浸润增加以及CD8 +细胞持续浸润。此外，老年猕猴的外周血T细胞显示出比年轻猕猴更大的炎症和趋化性，但抗病毒能力较弱。因此，延迟但更严重的细胞因子风暴和更高的免疫细胞浸润率是患有SARS-CoV-2感染的老年患者预后较差的原因。