Modelvalidatie werd uitgevoerd door pulmonale histopathologische veranderingen, de SARS-CoV-2 virale load en de spiegels van pro-inflammatoire cytokines en type I interferonen in zowel de controlegroep als de modelgroep te beoordelen.
Statistische analyse
Gegevens worden weergegeven als gemiddelde ± standaardfout (SE). Een ongepaarde Student's t-toets werd gebruikt voor vergelijkingen tussen de model- en controlegroepen. Deze toets is gekozen omdat deze geschikt is voor het vergelijken van de gemiddelden van continue variabelen tussen twee onafhankelijke groepen. In deze studie werden muizen onafhankelijk en willekeurig toegewezen aan de twee groepen, waardoor voldaan werd aan de aanname van onafhankelijkheid van de steekproeven. Een p-waarde < 0,05 werd beschouwd als statistisch significant.
Veranderingen in het lichaamsgewicht en de longindex van muizen
Zoals getoond in Figuur 1B, was het lichaamsgewicht van de muizen in de modelgroep na infectie significant afgenomen vergeleken met de basiswaarden vóór de modellering, met een statistisch significant verschil (p < 0,05). Zoals getoond in Figuur 1C, was de longindex van de muizen in de modelgroep significant verhoogd vergeleken met die van de controlegroep (p < 0,01), wat consistent is met de kenmerkende eigenschappen van longschade. Er werd geen mortaliteit waargenomen gedurende de experimentele periode en alle muizen overleefden tot aan het eindpunt.
Histopathologische veranderingen in longweefsel en SARS-CoV-2 virale load van muizen
Figuur 2 presenteert de histopathologische veranderingen en de virale load in het longweefsel van muizen uit beide groepen. HE-kleuring toonde aan dat de controlegroep een intacte longarchitectuur vertoonde, terwijl de modelgroep aanzienlijke pulmonale pathologische veranderingen vertoonde, waaronder verdikking van de alveolaire septa, infiltratie van ontstekingscellen en verstoring van de alveolaire structuur (Figuur 2A). Kwantitatieve analyse bevestigde verder dat zowel de longschadescore als de alveolaire ontstekingsscore significant verhoogd waren in de modelgroep vergeleken met de controlegroep (p < 0,001), wat de succesvolle inductie van longschade en ontstekingsreacties aantoont (Figuur 2B,C).
Daarnaast werd een aanzienlijk niveau van SARS-CoV-2 RNA-expressie gedetecteerd in longweefsels van de modelgroep. Op dag 3 na infectie bereikte de gemiddelde virale load in longweefsel 5,5 x 108 kopieën/g (Figuur 2D), wat wijst op een succesvolle virale replicatie en een aanhoudende hoge aanwezigheid in de long.
Veranderingen in pro-inflammatoire cytokinen en IFN-I in longweefsel van muizen
Figuur 3 illustreert de veranderingen in inflammatoire cytokinen en IFN-I in longweefsel van muizen. De resultaten laten zien dat, vergeleken met de controlegroep, de mRNA-expressie en eiwitniveaus van IL-6, IL-1β en TNF-α in het longweefsel van de modelgroep significant verhoogd waren (p < 0,05) (Figuur 3A–F), wat wijst op een duidelijke activering van de ontstekingsreactie. In tegenstelling hiermee toonden ELISA-resultaten aan dat de spiegels van IFN-α en IFN-β in het longweefsel van de modelgroep significant verlaagd waren vergeleken met die in de controlegroep (p < 0,001) (Figuur 3G,H), wat suggereert dat de antivirale immuunrespons wordt onderdrukt.

Figuur 1: Experimenteel stroomschema en veranderingen in het lichaamsgewicht en de longindex van muizen. (A) Experimenteel stroomschema. (B) Veranderingen in het lichaamsgewicht van muizen. (C) Veranderingen in de longindex van muizen. Gegevens worden weergegeven als gemiddelde ± SE per groep. De t-toets van Student werd gebruikt om statistische verschillen tussen groepen te beoordelen. *p < 0,05; **p < 0,01; ***p < 0,001. Figuur 1A is gemaakt met BioGDP.com25. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2: Histopathologische veranderingen en SARS-CoV-2 virale load in longweefsel van muizen. (A) HE-kleuring van longweefsel van muizen. (B) Score voor longletsel (Smith-score). (C) Score voor alveolaire ontsteking (Szapiel-score). (D) SARS-CoV-2 virale load in longweefsel. Gegevens zijn weergegeven als gemiddelde ± SE voor elke groep. De t-toets van Student werd gebruikt om statistische verschillen tussen groepen te beoordelen. *p < 0,05; **p < 0,01; ***p < 0,001. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: Veranderingen in pro-inflammatoire cytokinen en IFN-I in longweefsel van muizen. (A–C) Relatieve mRNA-expressie van de pro-inflammatoire cytokinen IL-6, IL-1β en TNF-α in longweefsel van muizen. (D–F) Eiwitniveaus van IL-6, IL-1β en TNF-α in longweefsel van muizen. (G–H) Niveaus van IFN-α en IFN-β in longweefsel van muizen. Gegevens worden weergegeven als gemiddelde ± SE voor elke groep. De t-test van Student werd gebruikt om statistische verschillen tussen groepen te beoordelen. *p < 0,05; **p < 0,01; ***p < 0,001. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| Primer | Voorwaartse sequentie (5' naar 3') | Omgekeerde sequentie (5' naar 3') |
| IL-6 | CTTCTTGGGACTGATGCTGGTGAC | AGGTCTGTTGGGAGTGGTATCCTC |
| IL-1β | TCGCAGCAGCACATCAACAAGAG | AGGTCCACGGGAAAGACACAGG |
| TNF-α | GCCTCTTCTCATTCCTGCTTGTGG | GTGGTTTGTGAGTGTGAGGGTCTG |
| GAPDH | GGCAAATTCAACGGCACAGTCAAG | TCGCTCCTGGAAGATGGTGATGG |
Tabel 1: Primer-sequenties gebruikt in deze studie. Forward- en reverse primer-sequenties (5′ naar 3′) voor de doelgenen en interne referentiegenen zijn opgesomd.
Aanvullend bestand 1 Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullend bestand 2 Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullend bestand 3 Klik hier om dit bestand te downloaden.