研究人员发现了第一种能够在不需要任何基因改造的情况下发展出重症新冠肺炎的小鼠株。这一突破在传染病研究领域具有重要意义，因为它为未来冠状病毒变种和可能的流行病的疫苗和治疗提供了关键资源。
来自杰克逊实验室和特鲁多研究所的研究人员揭示了第一种对重症新冠肺炎易感的小鼠株，无需基因修改。这一发现发表于《科学报告》，是传染病研究的里程碑，提供了一个重要的工具来开发未来冠状病毒变种和潜在流行病的疫苗和疗法。
CAST/EiJ小鼠是八种基因多样性小鼠株中的一种，以其对SARS-CoV-2感染（包括beta、omicron和delta变种）的严重反应而著称。与其他小鼠株不同，后者要么表现出轻微症状，要么痊愈，CAST小鼠则显示出显著的疾病，展现了它们对病毒的特殊脆弱性。
杰克逊实验室的科学主任和该研究的高级作者之一纳迪亚·罗森塔尔（Nadia Rosenthal）表示：“尽管大多数小鼠株对SARS-CoV-2变种的症状反应有限，CAST小鼠却表现出致命的反应，使它们成为研究病毒影响和评估新一代疗法的宝贵资源。”
CAST小鼠最初在卡斯塔尼亚岛上收集，并于1971年带到杰克逊实验室，在杰克逊实验室进行繁殖以维持基因纯净的血统，创造出与自然小鼠基因组紧密相符的模型。这一特性使它们成为在明确的遗传背景下探索重症新冠肺炎症状的最佳模型。
这些小鼠不仅在肺部携带高病毒载量，而且还表现出严重的肺损伤，类似于人类重症新冠肺炎患者所观察到的超炎症反应。这一独特小鼠株为研究人员提供了一个与人类对病毒反应紧密相似的模型，解决了早期新冠肺炎模型所面临的脑部感染问题。
抗病毒药物的初步测试 yielded 积极的结果，提高了CAST小鼠的存活率，并增加了它们用于制定未来冠状病毒爆发疗法的希望。随着新变种的不断出现，CAST小鼠模型将有助于更快的响应，提供有价值的见解，从而最终拯救生命。
小鼠模型的多样性带来新的见解
该研究考察了八种基因多样性小鼠株，包括A/J、B6J、CAST、129S1、NSG、NZO、PWK和WSB，这些小鼠具有不同的特性，例如对1型和2型糖尿病、肥胖和瘦弱的易感性。这种基因多样性使研究人员发现了对病毒易感性的变异。
罗森塔尔和杰克逊实验室研究项目主任、该研究的第一作者坎迪斯·贝克（Candice Baker）从这八种小鼠株开始，发现CAST小鼠对SARS-CoV-2感染特别敏感。虽然CAST小鼠没有恢复，但其他一些小鼠株显示出恢复，但经历了类似长新冠的持续症状。
贝克指出：“CAST小鼠为COVID-19的急性症状提供了见解，但我们现在也将研究长期效果。”
在未来的研究中，罗森塔尔和贝克打算使用同样的八种小鼠株探究长期效果。
克服COVID-19研究障碍
在疫情初期，传统小鼠模型由于缺乏病毒结合所需的受体，不足以用于SARS-CoV-2研究。在2023年，罗森塔尔及其在杰克逊实验室和美国国家卫生研究院洛基山实验室的团队通过使用配备人类版本受体的小鼠来解决这一问题。然而， resulting infections 过于严重，未能代表人类反应的全部范围。
通过将基因工程小鼠与多样性小鼠株结合，罗森塔尔的团队成功复制了各种类人反应。然而，这些工程化的人类受体并未始终产生临床相关的疾病表型。CAST小鼠非常宝贵，因为其基因特征不涉及人工受体修改，使其成为研究重症新冠肺炎的更真实模型。
罗森塔尔表示：“CAST小鼠将彻底改变新冠肺炎研究，并为我们未来的挑战做好准备。更重要的是，这项工作强调了科学中遗传多样性的重要作用。”
