ЦОВИД-19 МРНА вакцина штити од САРС-ЦоВ-2 инфекције Омицрон БА.1 код гојазних мишева изазваних исхраном кроз јачање урођених антивирусних одговора домаћина

Резиме

Позадина

Гојазност је светска епидемија и сматра се фактором ризика за тешку манифестацију Коронавирусне болести 2019 (ЦОВИД-19). Патогеност тешког акутног респираторног синдрома коронавируса 2 (САРС-ЦоВ-2) и одговори домаћина на инфекцију, поновну инфекцију и вакцинацију код особа са гојазношћу остају непотпуно схваћени.

Методе

Користећи модел миша изазвану исхраном изазваном гојазношћу (ДИО), проучавали смо САРС-ЦоВ-2 Алпха- и Омицрон БА.{4}} манифестације болести изазване и имуне одговоре домаћина на инфекцију, поновну инфекцију и ЦОВИД{ {6}} вакцинација мРНА.

Налази

За разлику од мршавих мишева, Омицрон БА.1 и Алпха су се реплицирали на упоредиве нивое у плућима ДИО мишева и довели до сличног степена оштећења ткива. Важно је да су адаптивни имуни одговори посредовани Т ћелијама и Б ћелијама на инфекцију САРС-ЦоВ-2 или вакцинацију мРНА ЦОВИД-19 нарушени код ДИО мишева, што доводи до веће склоности поновној инфекцији и мање вакцине ефикасност. Међутим, упркос одсуству неутрализујућих антитела, вакцинисани ДИО мишеви су заштићени од оштећења плућа након изазивања Омикрона, праћеног значајно већом производњом ИФН- и ИФН-а у плућном ткиву. Плућни РНАсек и каснији експерименти су показали да вакцинација ЦОВИД-19 мРНА код ДИО мишева појачава антивирусни урођени имуни одговор, укључујући експресију ИФН-а у поређењу са невакцинисаним контролама.

цистанцхе биљке које повећавају имуни систем

Интерпретација

Наши налази сугеришу да вакцинација мРНА ЦОВИД-19 побољшава урођене антивирусне одговоре домаћина код гојазности што штити ДИО мишеве до одређеног степена када је адаптивни имунитет субоптималан.

Финансирање

Потпуна листа финансијских тела која су допринела овој студији може се наћи у одељку Признања.

Кључне речи: гојазност; гојазни миш изазван исхраном; SARS-CoV-2}}; ЦОВИД-19; Вакцинација; Омицрон

Увод

Коронавирусна болест 2019. (ЦОВИД-19) је узрокована тешким акутним респираторним синдромом коронавирус-2 (САРС ЦоВ-2), који је довео до више од 630 милиона инфекција са преко 6,5 милиона смртних случајева.1 –3 Напредна старост и коморбидитети, укључујући хипертензију, гојазност, одређене карциноме и кардиоваскуларне болести су предложени као фактори ризика за развој тешког ЦОВИД-19.4 Међу овим стањима, гојазност се тренутно сматра светском епидемијом и повезана је са типом ИИ дијабетес мелитус, кардиоваскуларне болести, хипертензија и неалкохолна масна болест јетре због стања хроничне системске упале ниског степена.5 Претходне студије су известиле да су мишеви изазвани исхраном гојазни (ДИО) имали нерегулисан урођени имуни одговор и развили озбиљно оштећење плућа након пандемијска инфекција грипа Х1Н1.6–8 Од избијања пандемије ЦОВИД{18}}, клинички извештаји сугеришу да су људи са стањима повезаним са гојазношћу изложени већем ризику од ЦОВИД-19 и склонији су тешким болестима. 9,10 Поред тога, недавна студија је показала да је гојазност повезана са одложеним уклањањем САРС-ЦоВ-2 и неповољном прогнозом код пацијената са ЦОВИД{25}}.11 Међутим, патогеност САРС-ЦоВ-2 и одговори домаћина на поновну инфекцију и вакцинацију код људи са гојазношћу остају непотпуно схваћени.12 Од свог појављивања 2019. године, САРС-ЦоВ-2 наставља да се развија и генерише нове САРС-ЦоВ-2 варијанте забринутости ( ВОЦ) укључујући Алфа, Бета, Гама, Делта и Омицрон. Ови ВОЦ носе кључне мутације у шиљцима и другим вирусним протеинима који колективно модулирају њихову патогенезу, имуно евазивност и преносивост. Крајем новембра 2021, САРС-ЦоВ-2 Омицрон БА.1 је први пут пријављен у Јужној Африци, који се брзо проширио и заменио Делту као доминантно циркулишућу варијанту САРС-ЦоВ-2 почетком 2022. Омицрон БА .1 садржи преко 30 промена аминокиселина у шиљку у поређењу са претходником САРС-ЦоВ-2, што резултира његовим јединственим виролошким карактеристикама укључујући смањену патогеност, повећану преносивост13–17 и избегавање имунитета изазваног вакцином.18– 20 Пошто су Омицрон и његове подлозе сада преовлађујући сојеви САРС-ЦоВ-2, важно је разумети манифестацију инфекције Омикроном у гојазној популацији. Што је најважније, ефикасност вакцинације мРНК ЦОВИД-19 код гојазних стања остаје непотпуно истражена.

У овој студији, користили смо ДИО мишеве као животињски модел за симулацију манифестације Алфа и Омикрона БА.1 у контексту САРС-ЦоВ-2 патогенезе, реинфекције и ЦОВИД-19 мРНА посредоване вакцином заштита код гојазних особа. Прво, открили смо да је САРС-ЦоВ-2 довео до тежих исхода болести код ДИО мишева него код мршавих мишева. У међувремену, открили смо да су одговори антитела који неутралишу серум и интерферонски одговори Т ћелија специфични за вирус изазван било вирусном инфекцијом или вакцинацијом мРНА ЦОВИД{10}} били озбиљно ослабљени код ДИО мишева, што је довело до веће подложности поновној инфекцији и мања заштита од ЦОВИД-19 мРНА вакцине код ДИО мишева у поређењу са мршавим мишевима. Друго, иако је инфекција Омицрон БА.1 изазвала ослабљене болести код мршавих мишева, то је резултирало тешким обољењем код ДИО мишева сличним оној код Алпха. Треће, показали смо да две дозе вакцинације мРНА ЦОВИД{14}} нису успеле да индукују антитело које неутралише серум против Омикрона БА.1, али је било способно да побољша оштећење плућа код ДИО мишева изазвано Омикроном БА.{17}}. Транскриптомске студије плућних ткива показале су да су урођени имуни антивирусни одговори код ДИО мишева значајно појачани вакцинацијом, што указује да је вакцинација мРНА ЦОВИД{18}} пружила заштиту ДИО мишевима јачањем урођеног антивирусног имунитета домаћина. Све у свему, наша студија је открила важно знање о САРС-ЦоВ-2 Алфа и Омицрон БА.1 инфекцији, поновној инфекцији и вакцинацији мРНА ЦОВИД{23}} код ДИО мишева.

цистанцхе тубулоса-побољшава имуни систем

Кликните овде да видите производе Цистанцхе Енханце Иммунити

【Затражите више】 Е-пошта:cindy.xue@wecistanche.com / Вхатс Апп: 0086 18599088692 / Вецхат: 18599088692

Методе

Етичка изјава

Сви експерименти који укључују живи САРС-ЦоВ-2 изведени су у објекту нивоа биолошке безбедности-3 на Одељењу за микробиологију Универзитета у Хонг Конгу (ХКУ) у складу са стандардним оперативним процедурама. Све експерименталне поступке на животињама одобрио је Комитет за употребу живих животиња у настави и истраживању ХКУ-а под ЦУЛАТР 5786-21 и усклађеност са смерницама за употребу на животињама.

Вирус и биолошка безбедност

САРС-ЦоВ-2 Б.1.1.7/Алпха (ГИСАИД: ЕПИ_ИСЛ_1273444) и Б.1.1.529.1/Омицрон БА.1 (ГенБанк: ОМ212469)18 су изоловани од лабораторијски потврђених пацијената са ЦОВИД{15}} у Хонг Конгу. Алфа и Омицрон БА.1 су култивисани и титрирани тестом плака у ВероЕ6-ТМПРСС2 ћелијама и чувани на -80 ◦Ц пре употребе.

Животиње

Ц57БЛ/6Н мишеви су добијени из Центра за компаративна медицинска истраживања ХКУ и држани у лабораторији за животиње БСЛ- 2 са 12-х-интервалом дан/ноћ циклуса.21 Индукција гојазности је изведена као што је претходно описано. Женке мишева старе 6 3 недеља су насумично подељене у 2 групе, једна група је храњена исхраном од 45 кцал% са високим садржајем масти (Д12451, Ресеарцх Диет Инц, Нев Брунсвицк, Њ) током 20 недеља да би се индуковала исхрана- индуковане гојазности (ДИО) мишеви, а контролна група је храњена стандардном храном у облику пелета која је садржала 13,2 кцал% дијете (ПицоЛаб дијета за глодаре 20, ЛабДиет Цоде 5053, ПМИ) као мршави мишеви. Просечна телесна тежина ДИО миша коришћеног у овој студији била је 40–50 г, а контролна група мршавих мишева била је 25–30 г.

Ћелијска култура и стимулација

Алвеоларни макрофаги (АМ) су изоловани бронхоалвеоларним испирањем (БАЛ). Укратко, након што су мишеви жртвовани интраперитонеалном ињекцијом пентобарбитала, плућа су три пута испрана са 1 мЛ хладног ПБС-а да би се добило 3 мЛ течности за бронхоалвеоларно испирање (БАЛФ). БАЛФ мишева у истој групи је скупљен и центрифугиран на 500×г током 10 минута на 4 ◦Ц да би се сакупиле преципитиране ћелије, АМ-ови су засејани са густином од 50,000 ћелија/бунарићу у 96- плоче са бунарима култивисане у РПМИ 1640 плус 1% пеницилин-стрептомицина на 37 ◦Ц у влажној атмосфери од 5% ЦО2 током 2 х, затим су монослојеви АМ могли да се прилепе на плоче за културу, неадхерентне ћелије су испране са плоча са ПБС и АМс су култивисане у РПМИ 1640 плус 1% пеницилин-стрептомицина и 10% феталног говеђег серума (ФБС) са или без стимулације 1 уг/мЛ мРНА вакцине, 100 уг/мЛ Поли (И: Ц) или 100 нг/мЛ спике протеина током 24 сата .22 Супернатанти су сакупљени за ЕЛИСА тест. Ћелије су темељно испране са ПБС и сакупљене за екстракцију РНК.

Алпха и Омицрон БА.1 изазов код мишева

ДИО и мршави мишеви под анестезијом кетамином (100 мг/кг) и ксилазином (10 мг/кг)23 били су интраназална инокулација са 103 ПФУ Алпха или Омицрон БА.1 разблажених у 20 ул физиолошког раствора пуферованог фосфатом (ПБС), контролни мишеви су инокулисани истом запремином ПБС. Телесна тежина и симптоми заражених мишева праћени су 14 дана, симптоми болести су укључивали наборано крзно, погрбљено држање и отежано дисање, а сваки знак је даван по један резултат. Мишеви су жртвовани интраперитонеалном ињекцијом пентобарбитала 2 и 4 дана након инфекције (дпи), 3-6 мишева у свакој групи је еутаназирано да би се сакупили узорци крви, ткива плућа и носних ушћа за виролошку, хистопатолошку и имунолошку процену. За процене су сакупљени узорци плућа од сваког миша. Свака тачка података на панелу са сликама представља резултат од једног миша.

Поступак вакцинације

Мишеви су насумично подељени у групе и дат им је режим вакцинације мРНА ЦОВИД-19 од две дозе (БНТ162б2, серија број 1Б004А, БиоНТецх, Немачка) у интервалима од 14- дана. Вакцина је заснована на мРНК модификованој нуклеозидима формулисаној у липидним наночестицама која кодира САРС-ЦоВ-2 предака пуне дужине. ДИО и мршавим мишевима интрамускуларно је убризгано 50 ул (5 уг) ЦОВИД-19 мРНА вакцине или нормални физиолошки раствор као контрола.24,25 14. дана након прве дозе вакцинације, сакупили смо узорке крви и затим дали друга доза мРНА вакцине. 14 дана након друге дозе, узети су узорци крви за процену одговора антитела. Мишеви су накнадно интраназално инокулисани са 103 ПФУ Алпха или Омицрон БА.1. При 2 дпи, мишеви су жртвовани интраперитонеалном ињекцијом пентобарбитала, а узорци који укључују узорке крви, плућа и ткива носних ушћа су сакупљени за виролошку, хистолошку и имунолошку процену. Ткива плућа су подељена на три дела, лево плућно крило је сакупљено за хистолошку процену, каудални режањ десног плућа је сакупљен као плућни хомогенат, а остатак десног плућа је био за екстракцију РНК.

Одређивање копија гена САРС-ЦоВ-2 и титра инфективног вируса у ткивима плућа и носне ушнице

Укупна РНК из ткива плућног и назалног турбината (НТ) мишева са Алпха и Омицрон БА.1 инфекцијом екстрахована је МиниБЕСТ универзалним комплетом за екстракцију РНК (9766, Такара Био Инц. Схига, Јапан). Копије гена САРС-ЦоВ-2 РНК зависне РНК полимеразе (РдРп) су квантификоване помоћу КуантиНова Пробе РТ-ПЦР комплета (208354, Киаген). кРТ-ПЦР за детекцију копија САРС-ЦоВ-2 РдРп гена и кућног гена -актина за нормализацију изведени су на систему ЛигхтЦицлер 96 (Роцхе Апплиед Сциенцес, Индианаполис, САД).21 За титрацију инфективног вируса, хомогенати из плућа (каудални режањ десног плућног крила) и НТ ткива инфицирана са Алпха и Омицрон БА.1 изведени су тестом заразне дозе културе ткива од 50% (ТЦИД50) у ВероЕ6-ТМПРСС2 ћелијама.26 Хомогенати су били {{ 19}} пута серијски разблажен и инкубиран са ВероЕ6-ТМПРСС2 ћелијама у 96-плочи са бунарима 1 х у инкубатору на 37 ◦Ц, супернатанти су одбачени и ћелије су даље инкубиране на 37 ◦Ц током 72 х. Уочен је цитопатски ефекат (ЦПЕ) и 50% инфективног титра ткива је одређен методом израчунавања крајње тачке Реед & Мунцх.26

Хистопатологија, имунохистохемија и имунофлуоресцентно бојење пресека ткива плућа и назалних турбина

Уочено је бојење хематоксилином и еозином (Х&Е) пресека ткива фиксираних формалином и парафина (по 4 μм) за хистопатолошке промене. Озбиљност хистопатологије у плућима је оцењена под потпуним маскирањем27 проценом плућне конгестије, интерстицијске инфилтрације, алвеоларне инфилтрације и крварења и оцењена је 0–4 као што је претходно описано.26 Следећи критеријуми су коришћени за бодовање: 0, нормална секција плућа; 1, загушење крвних судова, периваскуларна или перибронхиоларна инфилтрација; 2, поред 1 са дифузном загушењем алвеоларног зида и инфилтрацијом; 3, инфилтрација ваздушног простора, ексудација, крварење локализованог алвеолитиса; 4, примећен је дифузни алвеолитис. Имунохистохемијско бојење је обављено помоћу комплета супстрата ДАБ (3,3′-диаминобензидин) (Вецтор Лабораториес) као што смо претходно описали.28 Укратко, за детекцију АЦЕ2 антигена, АЦЕ2 рекомбинантна зечја моноклонска антитела (МА5-32307 су Инвитроген) коришћен и праћен развојем боје коришћењем ДАБ комплета супстрата. АЦЕ2 протеин је детектован хематоксилином, а затим пресеци ткива са ВецтаМоунт трајним медијумом за монтажу (Вецтор Лабораториес). За експресију САРС-ЦоВ-2 антигена, слајдови плућа и НТ ткива су обојени интерним антителом зечјег анти-САРС-ЦоВ-2 нуклеокапсидног протеина (НП) праћено секундарним антителом ФИТЦ – коњуговани козји анти-зечји ИгГ (65-6111, Тхермо Фисхер Сциентифиц, Валтхам, МА, САД). За НП бодовање коришћени су следећи критеријуми. Плућа: "Сцоре 0" - нема сигнала флуоресцентног бојења; "Скор 1" - само у 1-3 бронхиоларног епитела са Н антиген-позитивним ћелијама; "Сцоре 2" - више од 3 бронхиоларног епитела са Н антиген-позитивним ћелијама; "Сцоре 3"- Бронхиоларни епител са неколико позитивних ћелија у оближњим алвеоларним; "оцена 4"- вишеструка жаришта или велика површина алвеола са Н антиген позитивним ћелијама. НТ: "Сцоре 0"- нема сигнала флуоресцентног бојења; "Сцоре 1"- неколико Н антиген-позитивних ћелија расутих у епителу; "Сцоре 2" - епител који показује континуирано позитиван фокус Н антигена у суседним ћелијама; "Сцоре 3" - више Н антигена позитивних епителних жаришта распоређених у другом подручју. Слике су снимљене коришћењем микроскопа Олимпус БКС53 полумоторизоване флуоресценције или светлог поља са стандардним софтвером ОЛИМПУС ЦеллСенсе.

цистанцхе тубулоса-побољшава имуни систем

Изолација РНК и ланчана реакција полимеразе реверзне транскрипције у реалном времену

Укупна РНК је екстрахована из хомогената ткива (лубањски, средњи и помоћни режњеви су сакупљени за плућа) и реверзна транскрипција за цДНК је изведена помоћу МиниБЕСТ универзалног комплета за екстракцију РНК и комплета РТ реагенса (РР036А Такара Био Инц.) према упутствима произвођача . Нивои експресије цитокина, хемокина и интерферона су детектовани кРТ-ПЦР са специфичним прајмерима (додатна табела С1) коришћењем СИБР Премик Ек Так ИИ комплета (РР820А, Такара Био Инц.). Вредности сваког гена су нормализоване помоћу гена за одржавање -актина и представљене као 2-ΔЦт као што смо претходно описали.28,29

Ензимски имуносорбентни тест (ЕЛИСА)

САРС-ЦоВ-2 нуклеопротеин (Н), домен везивања рецептора за шиљасти протеин (РБД) и инактивирани САРС-ЦоВ-2 су обложени у 96-имунобластима (Нунц-Иммуно модули; Нунц А /С, Роскилде, Данска) у 0.05 М НаХЦО3 и инкубирано на 4 ◦Ц, преко ноћи. Узорци серума су 2- пута серијски разблажени и додати у обложену плочу, инкубирани на 4 ◦Ц 1 х, а затим секундарна антитела коњугована са пероксидазом рена (ХРП) (зечји анти-мишји ИгГ, козји анти-мишји ИгГ1, ИгГ2а, ИгГ2б, аб6728, аб98693, М32307, М32507, Абцам и Инвитроген) на 37 ◦Ц током 1 х. Развој боје је изведен са раствором 3,3′,5,5′-тетраметилбензидина (#Н301, Тхермо Фисхер Сциентифиц) на 37 ◦Ц током 15 минута и заустављен са Х2СО4. Вредности оптичке густине (ОД) су очитане на 450 нм. Титри антитела су одређени граничном вредношћу ОД која је постављена на средњу ОД неинфицираног серума у ​​свим разблажењима плус 3 стандардне девијације, а највеће разблаживање које производи ОД вредност изнад граничне вредности одређено је као титар антитела за серум.30 Концентрације ИФН-, ИФН-, албумина и хемоглобина одређиване су коришћењем ЕЛИСА комплета за ИФН- (Инвитроген, САД), ИФН- (Р&Д системи, САД), албумина и хемоглобина (Абцам, Цамбридге, УК) након упутства произвођача.

Тест микронеутрализације (МНТ).

Узорци серума су серијски разблажени 2- пута почевши од 1:10 у ПБС-у и помешани са 100 ТЦИД 50 САРС-ЦоВ-2 током 1 х на 37 ◦Ц, смеша је додата у претходно засејан ВероЕ 6-ТМПРСС2 ћелије у 96-плочи са бунарима на 37 ◦Ц током 72 х. Уочен је ЦПЕ и титри неутрализујућих антитела су детерминисани као највеће разблажење серума које је у потпуности инхибирало цитопатски ефекат.

Слика 1: САРС-ЦоВ-2 Алпха и Омицрон БА.1 изазивају теже болести код ДИО мишева него код мршавих мишева.

Ензимски имуно спот (ЕЛИСпот) тест

Ћелије које производе ИгГ специфичне за вирус су откривене засејавањем суспензије ткива плућа и слезине појединачних ћелија (2,5 × 105 ћелија/по бунарчићу) у ЕЛИСпот плочу са инактивираним САРС-ЦоВ-2 (5 уг/мЛ) на 37 ◦Ц 48 х. Ћелије које производе ИгГ су одређене коњугованим козјим анти-мишјим ИгГ антителом (62-6522, Инвитроген).31 За детекцију ћелија које производе ИФН-специфичне ИФН, 2,5 × 105 ћелија/по бунарчићу појединачне ћелије суспензија ткива плућа и слезине је инкубирана у ИФН-ЕЛИСпот плочи стимулисана са САРС-ЦоВ-2 РБД пептидним базеном и Н протеином на 37 ◦Ц током 48 х, ћелије које производе ИФН су одређене коришћењем мишјег ИФН-ЕЛИСпот БАСИЦ комплет (3321-2А, Мабтецх, Инц., Стокхолм, Шведска) према упутствима произвођача.32

РНК секвенцирање и анализа података

Укупна РНК из ћелија плућног ткива ДИО и мршавих мишева (н већи или једнак 3 по групи) је изолована коришћењем НуцлеоСпин РНА комплета (740955.250, МАЦХЕРЕИ-НАГЕЛ, Дурен, Немачка) . ДНК осиромашена и пречишћена РНК је коришћена да се конструише дволанчана (дс) цДНК библиотека коришћењем скупа реагенса за припрему МГИЕаси РНА библиотеке (МГИ, Шенжен, Кина) према стандардном протоколу. Подаци о секвенцирању су филтрирани помоћу брзог в0.20.1 да би се уклонио адаптер и читања ниског квалитета.33 Читања рибозомалне РНК (рРНА) су филтрирана помоћу УРМАП в1.0. 1480 (Едгар, 2020), а 34 ХИСАТ2 в2.2.0 је коришћен за мапирање очитавања у односу на референтни геном миша (ГРЦм38/ЕНСЕМБЛ 84).35 Фајл за поравнање је коришћен за састављање транскрипата, процену њихове заступљености и откривање диференцијалне експресије гена, нивои експресије гена су квантификовани помоћу СтрингТие в2.1.5.36 Анализа главних компоненти (ПЦА) је спроведена са Р в4.0. Диференцијално изражени гени (ДЕГ) и одређени на основу броја гена са ДЕСек2 в3.15.37 ДЕГ између различитих група третмана идентификовани су помоћу цлустерПрофиле са прагом од |лог2ФЦ| > 1 и ФДР вредност < 0,05, и коришћени су за анализу обогаћивања која укључује генску онтологију (ГО), Кјото енциклопедију гена и пута генома (КЕГГ).38 Сви гени у геному миша коришћени су као позадина за обогаћивање. ИммуЦеллАИ_Миш је коришћен за одређивање количине имуних ћелија на основу РНАсек података.39

Статистичка анализа

Подаци представљају средње вредности и стандардне девијације. Статистичке разлике између две групе процењене су Студентовим т-тестом коришћењем ГрапхПад Присм 8. Статистичке разлике између три или више група су процењене једносмерном или двосмерном АНОВА коришћењем ГрапхПад Присм 9. Разлике су сматране статистички значајним када је п < { {5}}.05. Слике и графикони у рукопису су припремљени са ГрапхПад Присм 8, Адобе Иллустратором или БиоРендер.цом.

Валидација реагенса

Антитела коришћена у студији су потврђена од стране комерцијалног извора од којег су купљена. Детаљне информације о реагенсима коришћеним у студији могу се наћи у датотеци за валидацију реагенса са додатним подацима (додатна табела С2).

Улога финансијера

Извори финансирања нису имали никакву улогу у дизајну студије, прикупљању података, анализи или интерпретацији, или писању извештаја.

цистанцхе користи за мушкарце - јача имуни систем

Резултати

САРС-ЦоВ-2 Алпха и Омицрон БА.1 доводе до тежих болести код ДИО мишева него код мршавих мишева

Да би се разумела патогеност САРС-ЦоВ-2 у контексту гојазности, ДИО и мршави мишеви су инокулисани са 103 ПФУ Омицрон БА.1 (Б.1.1.529.1) или Алфа (Б .1.1.7) интраназалним путем. Омицрон БА.1 и Алпха носе супституцију Н501И у шиљци која им омогућава да инфицирају мишеве дивљег типа.40,41 Током 14-дневног тока болести, приметили смо спор, али константан пад телесне тежине код мршавих мишева инфицираних алфа са средњим губитком телесне тежине од 5% при 14 дпи (слика 1а). Насупрот томе, приметили смо просечно повећање телесне тежине од 1,5% код мршавих мишева заражених Омицрон БА.{23}}, што указује да је патогеност Омицрон БА.1 код мршавих мишева значајно ослабљена (слика 1а), што је у држећи се недавних студија наших и других.14,42 Међутим, инфекција и Алпха и Омицрон БА.1 довела је до озбиљнијег губитка телесне тежине код гојазних (ДИО) мишева изазваних исхраном, што је било приближно 12% при 9 дпи у поређењу са са њиховом првобитном телесном тежином (100%) при 0 дпи (слика 1а). Занимљиво, иако је постојала јасна разлика у промени средње телесне тежине између Алпха- и Омицрон БА.{36}}инфицираних мршавих мишева (14 дпи: −5,0% наспрам +1,5%), телесна тежина губитак Алпха- и Омицрон БА.{43}}инфицираних мишева ДИО је углавном био исти (14 дпи: -11,1% наспрам -11,4%) (слика 1а). У складу са мерењима телесне тежине, Алпха и Омицрон БА.1 инфекција је резултирала упоредивим клиничким симптомима код ДИО мишева, укључујући наборано крзно, погрбљена леђа и отежано дисање који је достигао максимум од 4 дпи (слика 1б), док нисмо приметили никакве знак болести код мршавих мишева након инфекције Алпха или Омицрон БА.1. Затим смо проценили хистолошке промене у ткивима горњих и доњих дисајних путева. Лажно заражена носна ушница миша (НТ) и плућна ткива приказани су као контрола (додатна слика С1). Приметили смо благо уништавање епитела изазвано вирусом и инфламаторну инфилтрацију у НТ и Алпха и Омицрон БА.{56}}инфицираних мршавих мишева при 2 дпи. Десквамација епитела и имунолошка инфилтрација били су драматичнији у НТ пресецима ДИО мишева инфицираних са Алпха или Омицрон БА.1 при 2 дпи у поређењу са мршавим мишевима (Слика 1ц). При 4 дпи, благо уништавање епитела НТ са неколико остатака луминалних ћелија откривено је код мршавих мишева заражених алфа, док је НТ Омицрон БА.{63}}инфицирани мршави мишеви изгледали релативно нетакнути. Међутим, наставили смо да откривамо тешку деструкцију епитела, луминалне остатке и инфилтрацију субмукозних имуних ћелија у НТ деловима ДИО мишева 4. дана након Алпха или Омицрон БА.1 инфекције (слика 1ц). У плућним ткивима мршавих мишева, Алфа инфекција је резултирала локализованом интерстицијском упалом и благом загушењем алвеоларних капилара при 2 и 4 дпи, док је инфекција Омицрон БА.1 резултирала интерстицијском упалом плућа при 2 дпи, али је углавном нестала на 4 дпи (Сл. 1д). У оштром контрасту, тежа хистолошка оштећења алвеола су примећена у плућном ткиву ДИО мишева након инфекције Алпха и Омицрон БА.1, која се манифестовала као тешка конгестија плућних крвних судова при 2 дпи. Повећана перибронхиоларна и периваскуларна инфилтрација имуних ћелија, као и имуне ћелије и течни ексудати, примећени су у алвеоларним кесама при 4 дпи (слика 1д). Концентрација албумина у течности за бронхоалвеоларно испирање била је значајно виша код ДИО мишева него код мршавих мишева 4. дана након Алфа инфекције, што указује на повећану пермеабилност алвеоларних капилара код мишева са ДИО инфицираним САРС ЦоВ-2- (додатна слика С2). У складу са овим налазима, семи-квантитативна хистолошка процена плућног ткива показала је да инфекција и Омицрон БА.1 и Алпха доводи до теже хистопатологије плућа код ДИО мишева него код мршавих мишева (Слика 1е). Све у свему, ови резултати показују да инфекција САРС-ЦоВ-2 доводи до озбиљнијих манифестација болести код ДИО мишева него код мршавих мишева. Важно је да је Омицрон БА.1 мање патоген од Алфа код мршавих мишева, две варијанте САРС ЦоВ-2 су патогеније и изазивају сличне болести код ДИО мишева.

Слика 2: САРС-ЦоВ-2 се ефикасније реплицира код ДИО мишева него код мршавих мишева.

САРС-ЦоВ-2 се ефикасније реплицира код ДИО мишева него код мршавих мишева 

Затим смо питали да ли се Омицрон БА.1 и Алпха ефикасније реплицирају у респираторним ткивима ДИО мишева у поређењу са мршавим мишевима. Открили смо да се и Алпха и Омицрон БА.1 реплицирају на више нивое у плућном ткиву ДИО мишева него код мршавих мишева при 2 и 4 дпи (слике 2а и б). У складу са претходним извештајима, Омицрон БА.1 се реплицирао на ниже нивое од Алфа у плућном ткиву мршавих мишева. Конкретно, инфективни титар Омицрон БА.1 био је 26.1- и 38-пута нижи од оног код Алпха при 2 и 4 дпи, респективно. Насупрот томе, Омицрон БА.1 и Алпха су се реплицирали на сличне нивое у плућним ткивима ДИО мишева мерењем копија гена РдРп и инфективних титара (Слике 2а и б). Поред тога, такође смо открили сличан образац вирусног РдРп гена и инфективног титра у НТ ткивима, где су се Омицрон БА.1 и Алфа реплицирали до упоредивих нивоа код ДИО мишева, али не и код мршавих мишева (Слике 2ц и д). Имунофлуоресцентним бојењем, открили смо израженију експресију вирусног нуклеокапсида (Н) у плућима и НТ ткивима ДИО мишева инфицираних са Омицрон БА.1 или Алпха у поређењу са мршавим мишевима при 2 и 4 дпи (Слике 2е и ф и Додатни Слика С3). Паралелно, квантификовали смо експресију кључних интерферона (ИФН) и проинфламаторних цитокина у плућним ткивима. Наши резултати су показали да су Омицрон БА.1 и Алпха покренули значајно ниже нивое ИФН-а код ДИО мишева у поређењу са њиховим мршавим колегама (слика 2г и додатна слика С4). Насупрот томе, проинфламаторни цитокини, укључујући ИЛ-6 и ИП-10, активирани су на вишим нивоима код ДИО мишева инфекцијом Омицрон БА.1 и Алпха у поређењу са мршавим мишевима (Слика 2х). Поред тога, проценили смо основну експресију АЦЕ2 и ТМПРСС2 код неинфицираних мршавих и ДИО мишева и открили да су АЦЕ2 и ТМПРСС2 код мршавих и ДИО мишева експримирани на упоредивим нивоима. Међутим, имунохистохемијско бојење изведено на експресији АЦЕ2 антигена открило је већи интензитет АЦЕ2 у бронхиоларном и алвеоларном епителу неинфицираних ДИО мишева у поређењу са мршавим мишевима (додатна слика С5). Заједно, ови налази сугеришу да ослабљена експресија ИФН-а и већа експресија АЦЕ2 код ДИО мишева могу допринети већој репликацији вируса и повећаном проинфламаторном одговору, што доводи до тежег оштећења ткива код ДИО мишева.

Слика 3: Прилагодљиви имунитет стечен од претходне инфекције САРС-ЦоВ-2 неефикасно штити ДИО мишеве. а

Адаптивни имунитет стечен од претходне инфекције САРС-ЦоВ-2 неефикасно штити ДИО мишеве

Затим, да би се разумела заштитна ефикасност адаптивног имунитета против поновне инфекције у гојазном стању, реконвалесцентни ДИО мишеви и мршави мишеви су поново изазвани са 103 ПФУ алфа 28. дана након примарне инфекције, а узорци су сакупљени 2 дана након поновне инфекције ( дпр) (слика 3а). Анализирали смо ИгГ антитело против САРС-ЦоВ-2 антигена у узорцима серума узетих 14. дана након примарне Алфа инфекције и открили да је титар ИгГ против САРС ЦоВ-2 Н и домена који везује рецепторе ( РБД) били су значајно нижи код ДИО мишева него код мршавих мишева за 1.9- (п=0.0128) и 3.4- пута (п=0.0362) , односно (слика 3б). Поред тога, титар укупног ИгГ који се везује за вирус и подтип ИгГ1, ИгГ2а и ИгГ2б били су значајно нижи код ДИО мишева у поређењу са мршавим мишевима (Слика 3б). Титар неутрализације серума од 1:10–1:20 је откривен код 5 од 6 мршавих мишева, али није откривен ни код једног од 6 ДИО мишева (слика 3б), што указује на поремећен адаптивни имуни одговор код ДИО мишева на САРС- ЦоВ-2 инфекција. Код 2дпр, копија вирусног РдРп гена је лако откривена из свих НТ ткива и 3/6 (50%) плућног ткива поново изазваних ДИО мишева (слика 3ц), док ниједна копија вирусног РдРп гена није преузета из НТ и плућа ткива поново изазваних мршавих мишева. Доследно, често смо откривали вирусни Н протеин у епителу НТ и плућним ткивима код ДИО мишева, али не и мршавих мишева (слика 3д). Хистолошки прегледи су открили деструкцију епитела у НТ ткивима, као и загушење алвеоларног зида, перибронхиоларну инфилтрацију и локализовано алвеоларно крварење у плућним ткивима ДИО мишева, али не и мршавих мишева (слика 3е). Затим смо проценили опозив одговора имунолошког памћења након поновне инфекције код мршавих и ДИО мишева, открили смо да су ћелије које производе ИФН- и ИгГ специфичне за вирус у ткивима плућа и слезине ДИО мишева биле значајно ниже него код мршавих мишева на 2дпр (сл. 3ф и г). Важно је да нисмо били у могућности да откријемо било какав титар неутрализујућих антитела против Алфа у серуму ДИО мишева другог дана након поновне инфекције Алфа, док је 4/6 (66,7%) поново инфицираних мршавих мишева имало неутрализујући титар од 1 :10 (слика 3х). Дакле, наши налази сугеришу да су ДИО мишеви подложнији поновним инфекцијама због недовољно постављених адаптивних имуних одговора Б ћелија и Т ћелија на инфекцију САРС-ЦоВ-2.

Слика 4: ЦОВИД-19 мРНА вакцинација нуди мању заштиту од Алфа инфекције код ДИО мишева због ослабљеног адаптивног имунолошког одговора. а

Вакцинација ЦОВИД-19 мРНА нуди мању заштиту од Алфа инфекције код ДИО мишева због ослабљеног адаптивног имунолошког одговора

Да бисмо истражили ефикасност заштите за ДИО мишеве након имунизације мРНА вакцинама, интрамускуларно смо убризгали ДИО и мршавим мишевима са режимом вакцинације са две дозе ЦОВИД-19 мРНК, након чега је уследио Алпха изазов 14 дана након појачавања, као што је илустровано на Сл. 4а. За НТ ткива, детектовали смо вирусни РдРп ген у 3/6 (50%) и инфективни титар у 2/6 (33,3%) вакцинисаних мршавих мишева, док смо вирусни РдРп ген и инфективни титар открили код свих вакцинисаних ДИО мишеви (слика 4б), што сугерише да се пробојна инфекција после вакцинације десила знатно лакше код ДИО мишева у поређењу са мршавим мишевима. У складу са претходним извештајима да предложене вакцинације нуде бољу заштиту доњег респираторног тракта у поређењу са горњим респираторним трактом на људским и животињским моделима,43,44 нисмо открили копију вирусног гена или инфективни вирус из било ког ткива плућа вакцинисаних. мршави мишеви (слика 4ц). Насупрот томе, открили смо вирусни ген РдРп у 3/6 (50%) и инфективни титар у 4/6 (66,7%) плућних ткива ДИО мишева. Хистолошки, приметили смо екстензивну деструкцију епитела у НТ ткивима вакцинисаних ДИО мишева након изазивања алфа вирусом, док је мањи степен оштећења НТ ткива примећен код вакцинисаних мршавих мишева (слика 4д). У плућном ткиву вакцинисаних ДИО мишева детектовали смо конгестију и инфилтрацију у алвеоларном простору праћену жариштима алвеоларног крварења након Алфа инфекције, док су ова хистопатолошка оштећења углавном изостала у плућним ткивима вакцинисаних мршавих мишева (слика 4е). У складу са овим налазима, вакцинација мРНА ЦОВИД-19 смањила је експресију САРС-ЦоВ- 2 Н и код мршавих и код ДИО мишева у НТ ткивима (слика 4ф). У ткивима плућа, вирусни Н сигнали су откривени само код вакцинисаних ДИО мишева, али не и код вакцинисаних мршавих мишева (слика 4г). Затим смо открили да су ћелије које производе ИФН- и ИгГ специфичне за вирус у ткивима слезине вакцинисаних ДИО мишева биле значајно ниже у поређењу са онима код вакцинисаних мршавих мишева другог дана након Алфа инфекције (слика 4х). Важно је да је тест микронеутрализације детектовао неутрализујуће антитело против Алфа у серуму ДИО мишева 14 дана након друге дозе вакцинације и 2 дана након изазивања вируса, али је ниво био 2.8- пута (п < 0,0001) и 21 .8- набори (п=0.0053) нижи него код мршавих мишева, респективно (слика 4и). Заједно, ови резултати указују на то да су адаптивни одговори антитела на вакцинацију мРНА ЦОВИД-19 поремећени код ДИО мишева.

Вакцинација ЦОВИД-19 мРНА побољшава оштећење плућа узроковано изазовом Омицрон БА.1 код ДИО мишева у одсуству детектабилног неутрализирајућег антитела

Затим смо питали у којој мери вакцинација мРНА ЦОВИД{{0}} штити ДИО мишеве од САРС-ЦоВ-2 Омицрон БА.1. У том циљу, прво смо тестирали титар неутрализујућих антитела у серуму против Омицрон БА.1 и открили низак титар код мршавих мишева 14 дана након појачавања, док код ДИО мишева није откривен титар неутрализујућих антитела чак ни након две дозе вакцинације ЦОВИД{{ 6}} повећање мРНА или 2 дана након инфекције Омицрон БА.1 (Слика 5а и б), што сугерише да је вакцинација код ДИО мишева изазвала мало унакрсног антитела против Омицрон БА.1. Затим, ДИО и мршави мишеви су изазвани са 103 ПФУ Омицрон БА.1 интраназалним путем 14 дана након појачане вакцинације (Слика 5а). У НТ ткивима, вакцинација мРНА ЦОВИД-19 умерено је смањила репликацију Омицрон БА.1 и инфективни титар код мршавих мишева, али је имала мали ефекат код ДИО мишева у поређењу са невакцинисаним контролама (слика 5ц). Занимљиво је да је вакцинација мРНА ЦОВИД{18}} значајно смањила репликацију Омицрон БА.1 у плућним ткивима ДИО мишева у поређењу са њиховим невакцинисаним контролама, иако не тако ефикасна као потпуна инхибиција Омицрон БА.1 у плућним ткивима вакцинисаних мршавих мишеви (слика 5д). Конкретно, копија гена Омицрон БА.1 РдРп смањена је за 867- пута (п=0.0087) и инфективни титар за 7979.9- пута (п < 0,0001) код вакцинисаних ДИО мишева . У складу са горе наведеним виролошким налазима, вакцинација ЦОВИД-19 мРНА била је мање ефикасна у смањењу експресије Омицрон БА.1 антигена у НТ ткивима мршавих и ДИО мишева, али је смањила експресију Омицрон БА.1 антигена у плућним ткивима мршавих и ДИО мишева (слика 5е). При 2 дпи, инфекција Омицрон БА.1 је довела до одређеног степена загушења и инфилтрације у алвеоларном простору праћеног плућном хеморагијом и оштећењем епитела код невакцинисаних ДИО мишева, који су смањени вакцинацијом ЦОВИД-19 мРНА (слика 5ф). Важно је да смо открили да је концентрација ИФН- и ИФН- у плућном ткиву вакцинисаних ДИО мишева била значајно повећана у поређењу са невакцинисаним мишевима при 2 дпи након изазивања Омицрон БА.1, док је антитело за неутрализацију серума остало неоткривено од вакцинисаних. ДИО мишеви (слика 5г). Укупна тежина болести према променама телесне тежине показала је да је вакцинација мРНА ЦОВИД-19 смањила максимални губитак телесне тежине код ДИО мишева на 9% у поређењу са 13% код невакцинисаних ДИО мишева (додатна слика С6). Узети заједно, ови резултати указују на то да упркос изазивању неоткривеног нивоа одговора антитела, вакцинација мРНК ЦОВИД-19 може да побољша урођене антивирусне одговоре да побољша оштећење плућног ткива изазвано Омицрон БА.{49}}код ДИО мишева.

Слика 5: ЦОВИД-19 мРНА вакцина побољшава оштећење плућа у одсуству неутрализирајућег одговора антитела код мишева заражених Омицрон БА.1-ДИО. а

Вакцинација ЦОВИД-19 мРНА појачава антивирусне одговоре у плућима ДИО мишева

Да бисмо боље разумели имуне одговоре у плућним ткивима ДИО мишева са вакцинацијом мРНА ЦОВИД-19, сакупили смо узорке плућа мишева и истражили њихове профиле транскриптома другог дана након инфекције Омицрон БА.1 (слика 6а и додатна слика). С7). Интригантно, приметили смо значајно обогаћивање гена укључених у путеве повезане са урођеним антивирусним одговорима, укључујући „ћелијски одговор на ИФН- и ИФН-“ и „позитивну регулацију производње ИФН- и ИФН-а“ у плућним ткивима вакцинисаних ДИО мишева ( Слика 6б). Анализа скупова имунолошких гена је даље открила да су вакцинисани ДИО мишеви имали највећу заступљеност М1 макрофага међу свим процењеним групама (слика 6ц). Да бисмо проценили да ли је ЦОВИД-19 мРНА вакцина појачала антивирусне интерферонске одговоре у алвеоларном макрофагу, изоловали смо алвеоларне макрофаге од мршавих мишева и ДИО мишева и стимулисали их мРНК вакцином (слика 7а). Открили смо да је мРНА вакцина ин витро стимулација алвеоларних макрофага миша изазвала значајно повећање регулације РИГ-И, МДА5, СТАТ1, СТАТ2, ИСГ15, ИФИТ3 и ОАС3, док су само алвеоларни макрофаги ДИО мишева показали значајно повећање производње ИФН-а на ИФН-у. и нивои протеина (сл. 7б и ц). Ови налази сугерисали су диференцијални профил одговора алвеоларног макрофага код ДИО мишева и мршавих мишева. Затим смо изоловали мишје алвеоларне макрофаге од вакцинисаних или невакцинисаних мршавих и ДИО мишева, након чега је уследила стимулација ћелија поли (И: Ц) или САРС-ЦоВ-2 спике протеином (слика 7д). Ин витро стимулација поли (И: Ц) додатно је повећала експресију гена повезаних са урођеним имунолошким одговором у алвеоларним макрофагима вакцинисаних мршавих и ДИО мишева. Занимљиво је да су гени стимулисани интерфероном, укључујући ИСГ15, ИФИТ3 и ОАС3, били више регулисани у алвеоларним макрофагима са вакцином од ДИО мишева у поређењу са онима од мршавих мишева (слика 7е). Паралелно, рекомбинантна САРС-ЦоВ-2 стимулација шиљастим протеином повећала је експресију РИГ-И, ТЛР3, ИЛ-6, ТНФ-, ИФН-, ИФН-, ИРФ7 и СТАТ2 експресију мРНА у вакцини- припремљени алвеоларни макрофаги ДИО мишева, али не и мршавих мишева (слика 7г). Важно је да је продукција ИФН драматично повећана у алвеоларним макрофагима вакцинисаних ДИО мишева као одговор на поли (И: Ц) или С протеинску стимулацију (Слике 7ф и х). Узети заједно, ови резултати указују да вакцинација мРНА ЦОВИД-19 може да обнови урођени антивирусни одговор у плућима ДИО мишева кроз модулацију експресије гена повезаних са интерфероном типа И у алвеоларним макрофагима.

Слика 6: Вакцинација мРНА ЦОВИД-19 појачава антивирусне одговоре у плућима ДИО мишева. а

Дискусија

Гојазност је повезана са појачаним одговорима на запаљење и поремећајем имуног система што последично доводи до високог ризика од озбиљности и пријема у болницу за ЦОВИД-19 пацијенте.45 Остаје нејасно како ова хронична упала ниског степена и дисфункција имунолошког одговора модулирају ток инфекције САРС-ЦоВ-2. Да би се истражила патогенеза САРС-ЦоВ-2 и проценила ефикасност вакцинације мРНА ЦОВИД-19 код гојазних појединаца, хитно су потребни одговарајући модели малих животиња који би опонашали клиничке карактеристике пацијената са ЦОВИД-19 . Међутим, САРС-ЦоВ-2 предака не инфицира лабораторијске мишеве дивљег типа јер се РБД шиљака предака не везује ефикасно за мишји АЦЕ2.21,40,41 Занимљиво је да су се недавно појавиле варијанте САРС-ЦоВ-2 , укључујући Алпха (Б.1.1.7), Бета (Б.1.351), Гамма (П.1) и Омицрон БА.1 (Б.1.1.529.1), стекли су мутацију Н501И у шиљку, што омогућава унакрсно трансмисија САРС-ЦоВ-2 на дивље мишеве.41,46–50 У овој студији користимо модел гојазног дивљег типа миша изазван исхраном да бисмо истражили САРС-ЦоВ-2 Алфа и Омицрон БА.1 патогенеза, поновна инфекција и вакцинација.

цистанцхе тубулоса-побољшава имуни систем

Наши резултати су показали да је инфекција Омикроном БА.1 мање озбиљна од инфекције Алпха код мршавих мишева према промени телесне тежине, вирусном оптерећењу, титру вируса, проинфламаторним маркерима плућа и хистопатолошким налазима. Ови резултати су у складу са недавним извештајима који су приметили нижи ниво инфекције Омикроном БА.1 у поређењу са претходним САРС-ЦоВ-2 варијантама на животињским моделима.14,42 Повећана озбиљност САРС-ЦоВ{{7} } инфекција код ДИО мишева него код мршавих мишева је у складу са резултатима недавних студија спроведених на гојазним мишевима и хрчцима изазваним исхраном.51–53 Занимљиво је да смо открили да се Омицрон БА.1 реплицира на сличан ниво у поређењу са Алпха код ДИО мишева, што резултира упоредивом патогеношћу Омицрон БА.1 и Алпха код ДИО мишева. Конкретно, репрезентативни проинфламаторни цитокини, укључујући ИП-10 и ИЛ-6, снажно су покренути инфекцијом Омицрон БА.1 код ДИО мишева, што указује на повећана запаљенска оштећења и морбидитет.54 У међувремену, производња антивирусног ИФН-а у плућним ткивима ДИО мишева је била значајно нижа него код мршавих мишева и након Алпха и Омицрон БА.1 инфекције. Ови резултати сугеришу да инфекција Омицрон БА.1 код ДИО мишева може изазвати тешку болест сличну оној код Алфа. Тренутно је непотпуно схваћено како гојазност доприноси тешким болестима код ЦОВИД-а-19. Повећани ниво лептина је обележје гојазности која регулише метаболизам, Јак/СТАТ и Акт сигналне путеве и модулира функције Т ћелија, што може допринети озбиљном исходу.55,56 Хуморални имунитет посредован антителима је од суштинског значаја за одбрану домаћина, 57–59 док оптимално уклањање вируса код мишева заражених САРС-ЦоВ-2- такође захтева одговоре ЦД4+ и ЦД8+ Т ћелија.60 У овој студији смо открили значајно ниже нивое Б ћелија и Т ћелијски одговори ДИО мишева у поређењу са мршавим мишевима, што може допринети повећању осетљивости на поновну инфекцију код ДИО мишева. Основни механизам смањеног одговора Б ћелија и Т ћелија код ДИО мишева остаје непотпуно истражен, али може бити повезан са оштећењем функционалности дендритских ћелија као што је откривено у претходним студијама вируса грипа.61–63

Упркос успеху вакцинације мРНА ЦОВИД-19 са високом ефикасношћу у заштити од тешких болести САРС-ЦоВ-2, појава имуног избегавања код САРС-ЦоВ-2 варијанти може да угрози ефикасност вакцине.43 У нашем ДИО моделу миша са режимом имунизације са две дозе, неутрализујуће антитело код мршавих мишева је лако откривено и снажно појачано другом дозом вакцинације против Алпха и Омицрон БА.1. Насупрот томе, режим имунизације са две дозе вакцинације ЦОВИД-19 мРНА довео је до неоткривеног серум неутралишућег антитела против Алфа и Омикрона БА.1 код ДИО мишева и није откривено неутрализујуће антитело против Омикрона БА.1 чак ни другог дана на изазову Омицрон БА.1. Ови налази указују на то да су адаптивни одговори Б ћелија на мРНА вакцину озбиљно ослабљени код ДИО мишева, што може бити последица оштећења у развоју, активацији и функцијама Б ћелија.64–66 Занимљиво је да је вакцинација понудила одређени степен заштите Омицрон БА. .1-изазвао ДИО мишеве у доњим дисајним путевима, али не и у носним чахурама заражених животиња. Недовољна заштита у ткивима назалних отвора може бити последица недовољног имуног одговора слузокоже након интрамускуларне вакцинације која није успела да изазове довољан заштитни имунитет на местима слузокоже.67,68

Слика 7: Алвеоларни макрофаги (АМ) ДИО мишева доприносе појачаном антивирусном одговору. а

Кроз транскриптомску анализу, открили смо да је вакцинација мРНА ЦОВИД-19 појачала антивирусне одговоре у плућима ДИО мишева. Накнадни експерименти су открили да је производња ИФН-а као одговор на стимулацију протеина поли (И:Ц) или САРС-ЦоВ-2 повећана у алвеоларним макрофагима вакцинисаних ДИО мишева. Заједно са смањеним вирусним оптерећењем и хистопатолошким променама, као и повећаном концентрацијом ИФН-/ у плућима Омицрон БА.{5}} изазваних вакцинисаним ДИО мишевима, наши налази сугеришу да вакцинација мРНА повећава урођени имунитет домаћина код гојазних животиња које доприноси уоченој заштити. Све у свему, наша студија открива важно знање о САРС-ЦоВ-2 Алпха и Омицрон БА.1 инфекцији, поновној инфекцији и вакцинацији код гојазних мишева изазваних исхраном, што пружа увид у стратегије управљања, лечења и вакцинације за гојазне популације. Наша студија има неколико ограничења. Прво смо извршили поновни изазов 28 дана након примарне инфекције. У сценаријима из стварног живота, дуготрајност меморије и заштиту од поновне инфекције код пацијената треба пратити током дужег временског периода. Друго, у овој студији су коришћене женке мишева јер је познато да женке имају јачи урођени и адаптивни имуни одговор од мужјака.69 Диференцијални имуни одговори против САРС-ЦоВ-2 између полова и њихове улоге у развоју болести ЦОВИД{{ 19}} треба даље истражити. Треће, за ову студију смо користили само модел мишева дивљег типа, додатна евалуација код људи би требало да се изврши у будућим клиничким студијама како бисмо потврдили и даље истражили наше налазе о томе да ли вакцинација ЦОВИД{21}} мРНА побољшава урођени имуни одговор на САРС-ЦоВ-2 инфекција код вакцинисаних гојазних пацијената. Ипак, наша студија пружа важне увиде који сугеришу да гојазни пацијенти могу да развију теже клиничке болести након инфекције САРС-ЦоВ-2 и да су подложнији поновним инфекцијама или инфекцијама које пробијају вакцину. Важно је да наши подаци сугеришу да вакцине против ЦОВИД-19 мРНА могу остати ефикасне код гојазних појединаца упркос слабом или одсуству одговора антитела, што додатно наглашава важност вакцинације у овим популацијама.

Референце

1 Зхоу П, Ианг КСЛ, Ванг КСГ, ет ал. Избијање упале плућа повезано са новим коронавирусом вероватног порекла слепих мишева. Природа. 2020;579(7798):270–273.

2 Цху Х, Цхан ЈФ, Иуен ТТ, ет ал. Упоредни тропизам, кинетика репликације и профилисање оштећења ћелија САРС-ЦоВ-2 и САРС-ЦоВ са импликацијама на клиничке манифестације, преносивост и лабораторијске студије ЦОВИД-19: опсервациона студија. Ланцет Мицробе. 2020;1(1):е14–е23.

3 Цхан ЈФ, Кок КХ, Зху З, ет ал. Геномска карактеризација новог хуманог патогеног коронавируса из 2019. изолованог од пацијента са атипичном пнеумонијом након посете Вухану. Емерг Мицробес Инфецт. 2020;9(1):221–236.

4 Виллиамсон ЕЈ, Валкер АЈ, Бхаскаран К, ет ал. Фактори повезани са смрћу у вези са-19-ковидом помоћу ОпенСАФЕЛИ. Природа. 2020;584(7821):430–436.

5 Гух ДП, Зханг В, Бансбацк Н, Амарси З, Бирмингхам ЦЛ, Анис АХ. Инциденција коморбидитета повезаних са гојазношћу и прекомерном тежином: систематски преглед и мета-анализа. БМЦ јавно здравље. 2009;9:88.

6 Зханг АЈКС, Зху Х, Цхен И, ет ал. Оштећење урођеног имуног одговора на инфекцију А(Х1Н1)пдм09 изазвано простагландином Е2- код гојазних мишева изазваних исхраном може се обновити парацетамолом. Ј Инфецт Дис. 2019;219(5):795–807.

7 Смитх АГ, Схеридан ПА, Харп ЈБ, Бецк МА. Гојазни мишеви изазвани исхраном имају повећан морталитет и измењен имуни одговор када су заражени вирусом грипа. Ј Нутр. 2007;137(5):1236–1243.

8 Хулме КД, Ноие ЕЦ, Схорт КР, Лабзин ЛИ. Дисрегулисана инфламација током гојазности: изазива озбиљност болести код инфекција вирусом грипа и САРС-ЦоВ-2. Фронт Иммунол. 2021;12:770066.

9 Санцхис-Гомар Ф, Лавие ЦЈ, Мехра МР, Хенри БМ, Липпи Г. Гојазност и исходи код ЦОВИД-19: када се сукобе епидемија и пандемија. Маио Цлин Проц. 2020;95(7):1445–1453.

10 Кругликов ИЛ, Схах М, Сцхерер ПЕ. Гојазност и дијабетес као коморбидитети за ЦОВИД-19: основни механизми и улога вирусно-бактеријских интеракција. Елифе. 2020;9:е61330.

11 Цхен Кс, Ху В, Линг Ј, ет ал. Хипертензија и дијабетес одлажу уклањање вируса код ЦОВИД-19 пацијената. медРкив. 2020. хттпс://дои. орг/10.1101/2020.03.22.20040774.

12 Наср МЦ, Геерлинг Е, Пинто АК. Утицај гојазности на вакцинацију против САРС-ЦоВ-2. Фронт Ендоцринол (Лозана). 2022;13:898810.

13 Виана Р, Моио С, Амоако ДГ, ет ал. Брза епидемијска експанзија САРС-ЦоВ-2 варијанте Омикрона у јужној Африци. Природа. 2022;603(7902):679–686.

14 Схуаи Х, Цхан ЈФ, Ху Б, ет ал. Ослабљена репликација и патогеност САРС-ЦоВ-2 Б.1.1.529 Омицрон. Природа. 2022;603(7902): 693–699.

15 Ху Б, Цхан ЈФ, Лиу Х, ет ал. Спике мутације које доприносе измењеној преференцији уласка САРС-ЦоВ-2 Омицрон БА.1 и БА.2. Емерг Мицробес Инфецт. 2022;11:1–31.

16 Цхан ЈФ, Ху Б, Цхаи И, ет ал. Виролошке карактеристике и патогеност САРС-ЦоВ-2 Омицрон БА.2. Целл Реп Мед. 2022;3(9):100743.

17 Иуан С, Ие ЗВ, Лианг Р, ет ал. Патогеност, преносивост и способност САРС-ЦоВ-2 Омикрона код сиријских хрчака. Наука. 2022;377(6604):428–433.

18 Лу Л, Мок БВ, Цхен ЛЛ, ет ал. Неутрализација САРС-ЦоВ-2 варијанте Омикрона серумима од примаоца БНТ162б2 или Цоронавац вакцине. Цлин Инфецт Дис. 2022;75(1):е822–е826. хттпс://дои.орг/10. 1093/цид/циаб1041.

19 Лиу Л, Икетани С, Гуо И, ет ал. Упечатљива евазија антитела која се манифестује Омицрон варијантом САРС-ЦоВ-2. Природа. 2022;602(7898): 676–681.

20 Икетани С, Лиу Л, Гуо И, ет ал. Својства избегавања антитела подврста САРС ЦоВ-2 Омицрон. Природа. 2022;604(7906):553–556.

21 Цхен И, Ли Ц, Лиу Ф, ет ал. Инфекција САРС-ЦоВ-2 повезана са узрастом и промене у имунолошком одговору на моделу миша. Емерг Мицробес Инфецт. 2022;11(1):368–383.

22 Зханг Кс, Гонцалвес Р, Моссер ДМ. Изолација и карактеризација мишјих макрофага. Цурр Протоц Иммунол. 2008;83(1): 14:14.1.1-14.1.14.

23 Ли Ц, Цхен И, Зхао И, ет ал. Интравенозно убризгавање мРНА вакцине против коронавирусне болести 2019 (ЦОВИД-19) може изазвати акутни миоперикардитис на мишјем моделу. Цлин Инфецт Дис. 2022;74(11): 1933–1950.

24 Ли Ц, Цхен ИКС, Лиу ФФ, ет ал. Одсуство болести побољшане вакцином са неочекиваном позитивном заштитом од тешког акутног респираторног синдрома коронавируса 2 (САРС-ЦоВ-2) инактивираном вакцином датом у року од 3 дана од изазивања вируса на моделу сиријског хрчка. Цлин Инфецт Дис. 2021;73(3):е719–е734.

25 Вогел АБ, Каневски И, Цхе И, ет ал. БНТ162б вакцине штите резус макакије од САРС-ЦоВ-2. Природа. 2021;592(7853):283–289.

26 Лее АЦ, Зханг АЈ, Цхан ЈФ, ет ал. Орална инокулација САРС-ЦоВ-2 успоставља субклиничку респираторну инфекцију са излучивањем вируса код златних сиријских хрчака. Целл Реп Мед. 2020;1(7):100121.

27 Меиерхолз ДК, Бецк АП. Принципи и приступи за поновљиво бодовање мрља ткива у истраживању. Лаб Инвест. 2018;98(7): 844–855.

28 Цху Х, Схуаи Х, Хоу И, ет ал. Циљање на високо патогену апоптозу изазвану коронавирусом смањује вирусну патогенезу и тежину болести. Сци Адв. 2021;7(25):еабф8577.

29 Цху Х, Хоу И, Ианг Д, ет ал. Коронавируси користе цистеин аспарагинску протеазу домаћина за репликацију. Природа. 2022;609(7928):785–792.

30 Зханг АЈ, Ли Ц, То КК, ет ал. Имиквимод агонист рецептора 7 сличног рецептора у комбинацији са вакцином против грипа убрзава и повећава хуморални имуни одговор против инфекције вирусом грипа А(Х1Н1)пдм09 код БАЛБ/ц мишева. Цлин Ваццине Иммунол. 2014;21(4):570–579.

31 Ли Ц, То ККВ, Зханг АЈКС, ет ал. Костимулација са ТЛР7 агонистом имиквимодом и инактивираним честицама вируса грипа промовише активацију, диференцијацију и убрзану производњу антитела специфичних за антиген код мишева Б ћелија. Фронт Иммунол. 2018;9:2370.

32 Зхоу Р, То КК, Вонг ИЦ, ет ал. Акутна САРС-ЦоВ-2 инфекција нарушава одговор дендритичних ћелија и Т-ћелија. Имунитет. 2020;53(4): 864–877.е5.

33 Цхен С, Зхоу И, Цхен И, Гу Ј. фастп: ултра-брзи све-у-једном ФАСТК предпроцесор. Биоинформатика. 2018;34(17):и884–и890.

34 Едгар Р. УРМАП, ултра-брзо читање мапе. ПеерЈ. 2020;8:е9338.

35 Ким Д, Пагги ЈМ, Парк Ц, Беннетт Ц, Салзберг СЛ. Поравнавање генома засновано на графикону и генотипизација са ХИСАТ2 и ХИСАТ-генотипом. Нат Биотецхнол. 2019;37(8):907–915.

36 Пертеа М, Пертеа ГМ, Антонесцу ЦМ, Цханг ТЦ, Менделл ЈТ, Салзберг СЛ. СтрингТие омогућава побољшану реконструкцију транскриптома из РНА-сек читања. Нат Биотецхнол. 2015;33(3):290–295.

37 Лове МИ, Хубер В, Андерс С. Умерена процена промене набора и дисперзије за РНА-сек податке са ДЕСек2. Геноме Биол. 2014;15(12):550.

38 Иу Г, Ванг ЛГ, Хан И, Хе КИ. цлустерПрофилер: Р пакет за поређење биолошких тема међу кластерима гена. ОМИЦС. 2012;16(5):284–287.

39 Миао ИР, Ксиа М, Луо М, Луо Т, Ианг М, Гуо АИ. ИммуЦеллАИ миш: алат за свеобухватно предвиђање обиља имуних ћелија миша и приказ имунолошког микроокружења. Биоинформатика. 2021;38:785.

40 Схуаи Х, Цхан ЈФ, Иуен ТТ, ет ал. Нове варијанте САРС-ЦоВ-2 проширују тропизам врста на мишје. биомедицина. 2021;73:103643.

41 Гу Х, Цхен К, Ианг Г, ет ал. Адаптација САРС-ЦоВ-2 код БАЛБ/ц мишева за тестирање ефикасности вакцине. Наука. 2020;369(6511):1603–1607.

42 Халфманн ПЈ, Иида С, Иватсуки-Хоримото К, ет ал. САРС-ЦоВ-2 Омицрон вирус изазива ослабљену болест код мишева и хрчака. Природа. 2022;603(7902):687–692.

43 Краусе ПР, Флеминг ТР, Лонгини ИМ, ет ал. САРС-ЦоВ-2 варијанте и вакцине. Н Енгл Ј Мед. 2021;385(2):179–186.

44 Цорбетт КС, Насон МЦ, Флацх Б, ет ал. Имунолошки корелати заштите мРНК-1273 вакцине против САРС-ЦоВ-2 код нељудских примата. Наука. 2021;373(6561):еабј0299.

45 Хамер М, Гале ЦР, Кивимаки М, Батти ГД. Прекомерна тежина, гојазност и ризик од хоспитализације због ЦОВИД-19: кохортна студија одраслих у Уједињеном Краљевству у заједници. Проц Натл Ацад Сци УСА. 2020;117(35):21011–21013.

46 Маннар Д, Савилле ЈВ, Зху Кс, ет ал. САРС-ЦоВ-2 Омицрон варијанта: избегавање антитела и крио-ЕМ структура комплекса шиљастог протеина-АЦЕ2. Наука. 2022;375(6582):760–764.

47 Зханг И, Хуанг К, Ванг Т, ет ал. САРС-ЦоВ-2 се брзо прилагођава код старијих БАЛБ/ц мишева и изазива типичну упалу плућа. Ј Вирол. 2021;95(11):е02477.

48 Хуанг Х, Зху И, Ниу З, Зхоу Л, Сун К. САРС-ЦоВ-2 Н501И варијанте које изазивају забринутост и њихов потенцијални пренос мишем. Целл Деатх Диффер. 2021;28(10):2840–2842.

49 Ниу З, Зханг З, Гао Кс, ет ал. Мутација Н501И преноси САРС-ЦоВ-2 међу врстама мишевима тако што побољшава везивање рецептора. Сигнал Трансдуцт Таргет Тхер. 2021;6(1):284.

50 Цху Х, Цхан ЈФ, Иуен КИ. Животињски модели у истраживању САРС-ЦоВ-2. Нат Метходс. 2022;19(4):392–394.

51 Брианд Ф, Сенцио В, Робил Ц, ет ал. Гојазност изазвана исхраном и НАСХ отежавају опоравак од болести код златних хрчака заражених САРС-ЦоВ-2-. Вируси. 2022;14(9):2067.

52 Порт ЈР, Аднеи ДР, Сцхварз Б, ет ал. Промене у метаболизму липида изазване исхраном са високим садржајем масти и шећера повезане су са благо повећаном тежином ЦОВИД-19 и одложеним опоравком код сиријског хрчка. Вируси. 2021;13(12):2506.

53 Зханг ИН, Зханг ЗР, Зханг ХК, ет ал. Повећан морбидитет гојазних мишева заражених САРС-ЦоВ-2 прилагођеним мишевима. Целл Дисцов. 2021;7(1):74.

54 Акбар АН, Гилрои ДВ. Имунитет који стари може да погорша ЦОВИД-19. Наука. 2020;369(6501):256–257.

55 Ребелло ЦЈ, Кирван ЈП, Греенваи ФЛ. Гојазност, најчешћи коморбидитет код САРС-ЦоВ-2: да ли је лептин веза? Инт Ј Обес. 2020;44(9):1810–1817.

56 Муллен М, Гонзалез-Перез РР. Лептином индукована ЈАК/СТАТ сигнализација и раст рака. Вакцине (Базел). 2016;4(3):26.

57 Зху А, Цхен З, Ванг И, ет ал. Имуни одговори на инфекцију САРС-ЦоВ-2 код људи и АЦЕ2 хуманизованих мишева. Фундам Рес. 2021;1(2):124–130.

58 Ацхкар ЈМ, Цасадевалл А. Имунитет посредован антителима против туберкулозе: импликације за развој вакцине. Микроб ћелије домаћина. 2013;13(3):250–262.

59 Цасадевалл А, Пирофски ЛА. Нова синтеза за имунитет посредован антителима. Нат Иммунол. 2011;13(1):21–28.

60 Исраелов Б, Мао Т, Клеин Ј, ет ал. Адаптивне имунолошке детерминанте клиренса и заштите вируса у мишјим моделима САРС-ЦоВ-2. Сци Иммунол. 2021;6(64):еабл4509.

61 Смитх АГ, Схеридан ПА, Тсенг РЈ, Схеридан ЈФ, Бецк МА. Селективно оштећење функције дендритичних ћелија и измењени одговори Т-ћелија специфичних за антиген ЦД8+ код гојазних мишева изазваних исхраном инфицираних вирусом грипа. Имунологија. 2009;126(2):268–279.

62 Мациа Л, Делацре М, Аббоуд Г, ет ал. Оштећење функционалности дендритских ћелија и броја у стању стабилног стања код гојазних мишева. Ј Иммунол. 2006;177(9):5997–6006.

63 Хонце Р, Сцхултз-Цхерри С. Утицај гојазности на патогенезу вируса грипа А, имуни одговор и еволуцију. Фронт Иммунол. 2019;10:1071.

64 Фрасца Д, Бломберг ББ. Гојазност убрзава старење код мишјих и људских Б ћелија. Фронт Иммунол. 2020;11:2060.

65 Кеннеди ДЕ, Книгхт КЛ. Инхибиција Б лимфопоезе од стране адипоцита и супресорских ћелија које производе ИЛ-1-из мијелоида. Ј Иммунол. 2015;195(6):2666–2674.

66 Пхам ТД, Цхнг МХИ, Роскин КМ, ет ал. Исхрана са високим садржајем масти изазива системске промене репертоара Б-ћелија које су повезане са инсулинском резистенцијом. Муцосал Иммунол. 2017;10(6):1468–1479.

67 Алу А, Цхен Л, Леи Х, Веи И, Тиан Кс, Веи Кс. Интраназалне ЦОВИД-19 вакцине: од клупе до кревета. ЕБиоМедицине. 2022;76:103841.

68 Тибони М, Цасеттари Л, Иллум Л. Назална вакцинација против САРС ЦоВ-2: синергистички или алтернатива интрамускуларним вакцинама? Инт Ј Пхарм. 2021;603:120686.

69 Клеин СЛ, Фланаган КЛ. Полне разлике у имунолошким одговорима. Нат Рев Иммунол. 2016;16(10):626–638.