中国实验动物信息网：非常感谢您接受中国实验动物信息网的专访。自新型冠状病毒肺炎疫情发生以来，实验动物雪貂迅速“投身”科研攻关中，请您介绍一下作为实验动物雪貂具有哪些特性？雪貂在生物医学中的应用领域？

周永华博士：雪貂（英文：ferret；拉丁名：Mustela Putorius Furo）是食肉哺乳动物，属于鼬科，通常被认为是一种耐寒动物。一般成年雪貂平均身长约50厘米，体重约1-2千克。雪貂同其它鼬科一样，显示了一些解剖学上的独特性。包括缺乏盲肠，雄貂缺乏前列腺，具有典型的对称性的鼬科分泌麝香的肛门腺，这对腺体是雪貂潜在的防御器官，雪貂如受到惊恐时，就可以排空这些腺，在雌貂动情期，麝香腺的主动分泌增加，这些腺体可以用外科手术摘除，最适宜摘除的时间是在雪貂6～8个月龄。通常雪貂的实验和繁殖期为5至6年，而整个寿命约14年。

自1911年首次报道以来，雪貂已成为一种宝贵的生物医学研究模式动物。虽然雪貂因其在流感病毒研究中的实用性而被广泛认可，但由于其与人类共有的解剖、代谢和生理特征以及对许多人类病原体的易感性，雪貂被广泛应用于各种感染性和非感染性疾病模型。雪貂已经成为心脏研究、脊髓损伤、癫痫和几种肺部疾病的宝贵模型，包括吸烟引起的慢性阻塞性肺病（COPD）、囊性纤维化和烟草引起的肺癌等。雪貂作为呼吸道病毒疾病和胃肠道疾病的模型越来越多地被用于生物医学研究。最近开发的雪貂大脑解剖连接和结构特征数据库也将可能提高该模型在神经研究中的相关性。已知多种人类病原体会自然感染雪貂，通常比小鼠模型更能复制人类疾病。

在早期，雪貂主要用于病毒性疾病的研究，如犬瘟热和人类流感，同时对其它一些病毒性疫病，雪貂也提供了独特的、合适的模型，如麻疹、疱疹性口炎，阿留申病和牛鼻气管炎。目前雪貂已应用于病毒学、生殖生理、药理学等研究，已有报道雪貂特别适合毒理学试验，还可作为小脑发育不全、流行性感冒等动物模型来研究人类相应的疾病。虽然雪貂作为实验动物进行一些医学研究至今还未在国内广泛应用，但在北美生物医学实验室中已作为模式生物应用，在美国，雪貂的一些生理特性已成为某些生理学研究较为理想的实验动物。随着最近完成的雪貂基因组测序，研究人员现在可以在这个发展中的癌症模型系统中搜索可能与癌症获取相关的特定基因。

发育中的人类新皮质畸形是一组异质性的复杂疾病，导致智力残疾和癫痫或自闭症等异常神经/精神疾病。用于在细胞和分子水平上剖析人类新皮质发育畸形的潜在机制的实验模型系统。最常用的模型系统是转基因小鼠。然而，尽管不同哺乳动物的新皮质发育的基本特征是保守的，但小鼠和人类之间存在一些重要的差异。这与特定NPC类型的丰富性和/或其增殖能力有关，例如基底桡神经胶质细胞。这些差异限制了小鼠模型完全再现人类新皮质畸形表型的能力。因此，其他的实验模型系统，特别是雪貂、非人灵长类动物和大脑器官系统，最近作为替代品出现，并显示出越来越重要的相关性。雪貂与发育中的人类新皮质比小鼠表现出更多的相似性。雪貂新皮质的细胞结构特征是SVZ，与人类一样，它分为iSVZ和oSVZ。发育中的雪貂新皮质中bRG在的含量远高于小鼠外侧新皮质，其形态与人类bRG相似。雪貂比小鼠更准确地模拟人类新皮质的发育，因此更广泛地应用雪貂来研究新皮质的发育，特别是在畸形的情况下。应用基因编辑技术建立的Aspm基因敲除雪貂可揭示控制大脑皮层的进化机制，对于在小鼠或细胞培养中很难重述的人脑疾病，雪貂是一种高效和可靠的遗传模型，它展示了强大的表型并揭示了新的机制。

雪貂非常好玩，这使得雪貂作为研究环境影响对社会行为致畸性的实验模型特别有用。雪貂是研究致畸剂对社会交往影响的一个很好的模型。这表明，这可以通过一个相对较小的动物样本和简单的行为评估来实现。此外，雪貂天生的“社交大脑”或许可以帮助我们理解人类社交行为的复杂性。

近年来，包括灵长类和食肉类在内的高等哺乳动物受到了越来越多的关注。这主要是因为灵长类和食肉类动物拥有人类拥有的重要而独特的大脑结构，而小鼠却没有。这些大脑结构包括大脑皮层的褶皱和室下区（OSVZ），视觉皮层的眼优势柱（ODC），视觉系统中的大细胞（M）和小细胞（P）通路。13-15）因为有人认为它们是大脑高级功能的结构基础，利用灵长类和食肉类动物对这些结构的生理重要性、发育机制和相关疾病的研究，将极大地促进我们对人脑及其疾病的认识。雪貂的大脑结构发育良好，而小鼠没有。绒猴和雪貂有其独特的特征，结合转基因绒猴和电穿孔雪貂将有助于我们了解高等哺乳动物的大脑。现在雪貂可以快速有效地进行基因操作，所以雪貂应该是涉及高等哺乳动物的神经科学研究的重要选择。最近，他们被用来了解未成熟脑损伤的病理生理学。雪貂具有与狗相当的社交能力，很适合神经发育和脑损伤的研究。由于其复杂的旋转运动和较长的发育周期，被广泛应用于神经科学研究。在20世纪50年代，雪貂被用于研究通过颅内铸型描述大脑的回旋模式。1980年代的研究将动物用于畸胎学和毒理学的研究，特别是在胎儿酒精综合征的背景下。最近的研究描述了它们在理解创伤性脑损伤、出血后脑积水、神经毒素、病毒和慢性缺氧对神经元发育的影响方面的用途。它们还被用于研究涉及视觉通路的疾病，并被确定为研究早期睡眠功能和睡眠辅助物影响的模型。另外雪貂也提供了一个极好的机会来发展一个病理生理相关的新生儿脑损伤模型，这将允许在神经病理学、神经保护和再生机制方面的未来研究与早产相关的疾病。与使用大型动物模型（如猪和羊）相比，它们具有相当的脑回和相对较小的体积，具有显著的优势。它们受到抗体可用性和类似于已建立的啮齿动物模型的复杂行为测试的限制。

雪貂在出生的第一个月内经历了显著的白质成熟和复杂的皮层折叠。与啮齿动物相比，雪貂的神经发生时间是啮齿动物的3倍，猕猴的10倍。雪貂脑细胞分化和形态变化的模式与妊娠后半期在人脑中观察到的相似。重要的神经发育事件，包括突触形成、少突胶质细胞成熟和胶质生成，大多发生在出生后。类似的事件发生在人类发育的晚期，使雪貂成为研究早产儿脑损伤的一个极好的候选者。

中国实验动物信息网：据悉，雪貂是研究流感的最佳动物模型，那么雪貂流感动物模型表现出哪些特性？

周永华博士：随着流感病毒不断跨越物种屏障导致人类感染，对疾病严重程度和病毒在体内复制动力学的评估为公共卫生专业人员提供了重要信息。雪貂模型是评估流感病毒致病性的宝贵资源；是研究人类呼吸道病毒的发病机制和传播以及抗病毒疫苗评价的一个成熟模型。

非人灵长类动物（NHP）是一种与人类高度相关的传染源疾病模型，因为人类和NHP之间存在高度的遗传保护。然而，重大的成本和伦理问题往往需要使用较小的动物模型进行基础和转化研究。小鼠是一种很受欢迎的小动物模型，因为它具有广泛的可获得性、精辟的转基因模型、全面的基因组信息和现成的试剂。然而，对于许多病毒，雪貂被用来研究多种人类病原体的发病机制，包括人和禽流感，冠状病毒包括严重急性呼吸综合征（SARS-CoV）人呼吸道合胞病毒（HRSV）人偏肺病毒（HMPV），埃博拉病毒和henipavirus（Nipah病毒和Hendra病毒）的替代模型，可实现更好地概括人类的生理和疾病。

雪貂可作为流感发病和传播的模式生物。雪貂可以直接感染人类临床分离株的流感，而无需事先适应。雪貂的流感感染概括了人类临床疾病的主要特征，如高烧伴出汗，以及呼吸道症状，如鼻漏和胸骨突。流感感染的共同易感性是基于呼吸道生理学的相似性，其中α2，6-连接的优势雪貂上呼吸道的唾液酸（SA）受体与人类的相似，不同于其他物种（如小鼠）中普遍存在的α2,3-SA。雪貂是研究流感病原以及直接传播和气溶胶传播的极有价值的模型。关键雪貂是高致病性禽流感病毒的易感宿主，具有大流行的潜力，如H5N1和H7N9，尽管感染雪貂的疾病严重程度有一定的差异。有些季节性毒株的发病机制也有类似的变异，例如最近的H3N2分离株，在人类中显示出一系列疾病的严重性，但在雪貂中通常保持比较温和。

雪貂应用于流感监测和疫苗开发。雪貂在一年一度的季节性流感疫苗株选择中起着关键作用。每年的流感流行株中的抗原漂移主要通过对感染最近流行的人类病毒分离株的雪貂血清进行血凝抑制（HI）试验来监测。在雪貂和人类中，HI滴度是防止感染的一个标志，目前是评估潜在疫苗效力的关键免疫相关性。目前获得许可的季节性疫苗，历史上是三价（TIV）但现在越来越多的四价灭活疫苗（QIV），可以保护雪貂和人类免受感染和疾病。通过中和针对高度可变的血凝素（HA）头部结构域（HA1）内病毒受体结合结构域（RBD）周围的一组表位的抗体介导保护。灭活流感疫苗显著降低儿童和成人严重疾病的死亡率。众所周知疫苗保护具有菌株特异性，疫苗和通过抗原漂移的流行菌株之间的不匹配导致疫苗效力低下。目前，全球正努力扩大流感疫苗的保护范围，最终实现普遍保护的目标。大多数策略已在雪貂模型中进行了评估。在雪貂身上评估的诱导流感异亚型免疫的非详尽策略包括：抗流感干疫苗；用基于HA的嵌合疫苗进行初步增强；使用保守的流感蛋白，如核蛋白（NP）、基质-1（M1）、基质-2（M2）和RNA聚合酶亚单位B1（PB1）；复制缺陷病毒；减毒活剂型；使用强效佐剂，如原青霉素、吡喃糖基脂佐剂水溶液剂型（GLA-AF）、CoVaccine-HT、阳离子佐剂剂型和聚谷氨酰胺/壳聚糖纳米凝胶；大肠杆菌衍生疫苗；DNA、mRNA和病毒载体疫苗；以及类病毒颗粒（VLP）的使用。其他重要雪貂研究的例子包括（但不限于）评估改变流感接种途径对后续免疫的影响和使用神经氨酸酶（NA）缓蚀剂。

雪貂可以作为研究流感的免疫模型。由于研究雪貂免疫的试剂有限，以及雪貂免疫系统的背景知识匮乏，限制了雪貂在深入免疫学研究中的应用。通过间接测量免疫基因表达，如定量RT-PCR（qRT-PCR）、转录组分析或寡核苷酸微阵列，对雪貂对流感的免疫反应有了一些了解。例如，雪貂流感的疾病严重程度、病毒脱落和传播与上呼吸道肿瘤坏死因子（TNF）和白细胞介素6（IL-6）mRNA的表达有关。但mRNA水平与蛋白质水平的相关性较差。对跨物种反应性的筛选已确定识别雪貂T细胞标记（如CD3和CD8）和细胞内B细胞标记（如CD79b）的抗体克隆。雪貂也被用来研究接种疫苗或感染不同流感病毒株后B细胞和T细胞反应的时空动态。

当然除流感外，雪貂也是其他重要人类病原体的重要模型，如SARS-CoV、肺病毒（HRSV和HMPV）、埃博拉病毒和henipavirus。虽然与流感相比，这些感染的特征仍然较少，但雪貂提供了一个检查疾病发病机制和传播以及评估潜在疫苗效力的平台。

中国实验动物信息网：雪貂不仅仅是流感病毒最佳动物模型，您前面介绍到还在系列病毒性疾病等方面发挥了重要的科研支撑作用，请您介绍一下雪貂在这些病毒性疾病中的研究成效，取得哪些研究成果？对人类医学事业的作用和意义？

周永华博士：雪貂是研究呼吸道病毒传播、疾病和疫苗效力的理想动物模型，因为它们与人类在解剖学和生理学上有着密切的相似性。

雪貂在研究几种人类呼吸系统疾病的发病机制和传播以及疫苗的临床前评估方面具有巨大的实用价值。雪貂是一种非常重要的模式生物，它直接影响到人类季节性流感疫苗的选择和其他新兴疾病疫苗的临床前开发。

新出现的众所周知的病毒性疾病仍然是最重要的全球公共卫生威胁之一。要更好地了解它们的发病机制和传播机制，就需要精确复制疾病这些方面的动物模型。雪貂作为不同呼吸道病毒发病机制的动物模型，在SARS-CoV、肺病毒（HRSV和HMPV）、埃博拉病毒和亨尼帕病毒（henipavirus）等发病机制和传播以及潜在疫苗效力评估方面得到了应用。

SARS冠状病毒：SARS-CoV感染导致人类急性呼吸窘迫，死亡率高达10%，虽然自2004年以来全球范围内没有爆发疫情的报告，但仍然缺乏疫苗和有效的治疗措施。雪貂表现出感染的临床症状，如体温升高、打喷嚏、淋巴细胞计数增加、呼吸道损伤和肺泡水肿，因此是研究SARS-CoV发病机制和评估疫苗的良好哺乳动物模型。在免疫方面，雪貂在感染和接种后表现出很强的抗病毒干扰素反应，通过干扰素反应基因表达水平来衡量。然而，白细胞计数和干扰素相关基因表达在再次感染后降低，表明先天免疫失调可能是发病机制，尽管在试图重新感染雪貂的过程中，保护性抗体反应也很明显。

亨尼帕病毒：新出现的副粘病毒科病毒可导致人类严重的呼吸道疾病和/或脑炎。感染henipavirus的雪貂表现出与人类相似的症状，包括呼吸道症状，如咳嗽和鼻涕，神经症状，如抑郁和高死亡率，大多数实验感染雪貂在1周内死亡。病毒在咽和直肠分泌物中可检测到，目前虽尚不清楚雪貂是否可以作为该病的传播模式，但雪貂经鼻感染了henipavirus，同样显示出临床疾病，感染雪貂的肺和脑组织中的巨噬细胞标记物（如CD40和CD80）上调，而肺中的淋巴细胞标记物没有变化。

呼吸道合胞病毒和偏肺病毒：RSV和HMPV可引起儿童、老年人和免疫功能低下患者的严重呼吸道疾病。RSV和HMPV都容易感染雪貂，但一般不表现出疾病迹象。但是雪貂已被证明是研究RSV的有用模型。用一种野生型的人呼吸道合胞病毒感染雪貂，证明在成年雪貂的上呼吸道和下呼吸道都能有效的复制，与人类一致，人类的感染通常局限于上呼吸道，通过口服免疫抑制药物霉酚酸酯（MMF）诱导，证明RSV长时间脱落和有效接触传播给免疫能力强和免疫功能低下的雪貂，证实雪貂的抗病毒免疫可以抑制病毒复制。

埃博拉病毒：埃博拉病毒病（EVD）是由一种来自丝状病毒科的人畜共患病病毒引起的。这种疾病可以从人传播到人，并引起急性和往往致命的疾病。雪貂能够直接感染扎伊尔和苏丹埃博拉病毒株，显示了人类致命感染的病理过程的特征，如皮疹、肝网状苍白和脾肿大，雪貂中有传播。

雪貂模型对于如上所述的致病性病毒感染的信息研究具有独特的潜力。雪貂被认为是研究呼吸道病毒影响和囊性纤维化等呼吸道疾病发病机制的重要模型。与人类一样，它们也同样容易感染呼吸道病毒，它们的肺与人类有着相似的生理和发育解剖学。它们还具有与人类相似的免疫功能，因此被用于开发病毒感染的治疗和疫苗，包括H5N1和来自冠状病毒的严重急性呼吸综合征。随着对雪貂模型的进一步改进，以及能够应用的现代免疫学工具，如单细胞B细胞受体测序、下一代测序平台和其他生物信息学工具，定将大大提高雪貂模型的信息价值，进而为人类呼吸道疾病提供更好的免疫干预措施，特别是雪貂的基因组序列草案的已经产生，定将提高雪貂作为呼吸道疾病和其他病理学模型的利用率。

中国实验动物信息网：新型冠状病毒肺炎疫情发生后，雪貂已支援了哪些研究机构开展科研工作？主要在哪些方面开展工作？

周永华博士：冠状病毒入侵人体细胞主要是靠与细胞膜受体结合，目前已经发现三种受体与冠状病毒感染人类细胞有关，即ACE2，DPP4和APN。其中ACE2与2019-nCoV和SARS-CoV的感染有关；DPP4与MERS-CoV的感染有关；APN目前只发现与HCoV-229E冠状病毒的感染相关，但这种病毒不会导致严重病症。

新冠肺炎作为一种新发传染病，要在短时间内就找到一种理想的动物模型还是挺有难度的。但可以根据研究的目的来选择合适的动物模型。如，研究新冠肺炎的致病机理，就应选择能模拟人类疾病症状和特征的动物模型；如开展药物筛选和疫苗研发，就应选择在动物模型的组织中，其病毒复制能够达到一定的病毒滴度，且与疾病的严重程度相关的动物模型。新冠肺炎的动物模型从已有的公开报道还是以鼠、猴作为动物模型居多，但借鉴既往对SARS-CoV、MERS-CoV和禽流感的研究经验，雪貂也可能是此次新型冠状病毒研究较适合的动物模型。这方面的工作国内已有一些研究单位如中国农业科学院哈尔滨兽医研究所、长春军事兽医研究所、中科院系统、厦门大学、上海药明康德新药开发有限公司、苏州昭衍新药研究中心等均陆续开展新冠肺炎雪貂动物模型的建立、药物靶点的发现、新药筛选和疫苗研发等的探索。

中国实验动物信息网：目前雪貂资源供应现状如何？江苏省为使实验动物雪貂尽快应用在新冠肺炎科研攻关，在审批、运输等方面给予了哪些支持？

周永华博士：无锡珊瑚礁生物科技有限公司是江苏省无锡市实验动物协会成员单位，自2017年取得江苏省实验动物生产许可证（雪貂）以来，公司与香港大学管轶教授团队密切合作，在汕头大学医学院国际免疫与感染研究所联合建立了雪貂流感病毒抗体检测实验室，保证了公司雪貂流感抗体阴性的商品实验雪貂的提供，满足了客户的雪貂品质需要。另外，公司还与中科院生物物理研究所王晓群和同济大学高绍荣教授联合应用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术建立了全世界首例基因敲除雪貂，目前有三种敲除孤独症基因的雪貂可以长年提供。去年公司和华中科技大学苏州脑空间李向宁教授完成了雪貂全脑高分辨率图谱；最近，公司正与清华大学和复旦大学联合开展雪貂的基因改造等研究。

我们团队目前主要集中于实验雪貂质量控制体系和模型开发方面工作。几年来该公司与中国疾控中心（CDC）、中国科学院上海巴斯德研究所、中国农业科学院哈尔滨兽医研究所、长春军事兽医研究所、汕头大学医学院国际感染与免疫研究所、香港大学、韩国疾控中心、日本东京大学等科研单位合作，长期提供实验雪貂，广泛应用于流感、药物筛选、疫苗研发、以及模型开发等研究。

在这次新型冠状病毒突发公共卫生事件中，无锡珊瑚礁生物科技有限公司在省、市科技管理部门的支持和帮助下，密切联系农委和运输管理部门，在无锡市抗击新冠肺炎指挥部的统一领导下，雪貂作为抗击新冠肺炎应急战略物资，一路绿色通道，均在第一时间办理完检疫和运输相关手续，保证了以最快时间投入到抗击新型冠状病毒的应急科研攻关中。