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标识符 CSTR:16397.09.0C01000788
资源中文名称 H3N2流感雪貂模型
资源英文名称
疾病概述 流感病毒是严重威胁人类健康的一种病原体,它能导致流感疫情甚至世界大流行,流感在各个年龄阶段的人群中都可能爆发而引起急性发热性呼吸道疾病。流感病毒为单股负链RNA病毒,属于正黏液病毒科,呈球形或丝状,直径80-120nm。病毒外层为两种不同糖蛋白构成的辐射状突起,即血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)。根据HA和NA抗原的不同,又可分为许多亚型,H可分为16个亚型,N有9个亚型(N1~N9)。H3N2亚型流感病毒1968年最早出现于香港,后传播到日本、美国等地,引发了一场流感世界大流行,致死人数达到近100万人。此后,虽未再次引起世界大流行,但散发流行至今。近年来,世界范围的流感流行病学监控和调查分析显示,该亚型流感病毒在全球仍是流行优势株,仅1968-1992年间我国发生的10次流感小流行中就有7次都是由H3N2流感病毒所引起,并且在1998年和2002年我国也都发生了较大范围的H3N2流感流行,其中北京市1998年11-12月的人群总发病率高达10%,总发病人数达到了100万以上。
实验动物背景信息

雪貂呼吸道解剖结构上下呼吸道分腔明显,受体分布与人极为接近,是迄今为止最为敏感的流感病毒感染动物模型。它对人流感病毒高度易感,病毒不经适应即能使雪貂致病,并易传播给雪貂和人。在自然条件下,雪貂一般也是通过呼吸道吸入病毒的方式感染流感病毒,其感染后的发病过程和机体反应也与人体相似。雪貂除对人流感病毒高度易感外,对禽流感、猪流感病毒也十分敏感,且感染后出现典型症状。

分子生物学研究显示,这是由于雪貂的呼吸道上皮细胞表面存在人流感病毒特异性受体α2,6糖键连接的唾液酸,而其肺泡上皮细胞表面也存在着禽流感病毒特异性受体α2,3糖键连接的唾液酸。

概括起来,相较于其他流感动物模型,雪貂的优势为 :(1)雪貂感染流感病毒后的症状、发病机制和免疫反应与人类极为相似。(2)人甲、乙型流感病毒均可自然感染雪貂,这为在完全控制的群体内观察流感的传播规律和流感病毒抗原性的漂移和转变提供了可能。(3)雪貂的气管较长,这样就使其上、下呼吸道区室化,有利于研究流感病毒对呼吸道不同区域的效应差异。(4)雪貂作为动物模型比啮齿类大,易于监测其体温、脉搏和呼吸频率。(5)在小型动物中,雪貂是唯一感染甲型流感病毒后自然出现发热反应的动物模型。基于此,目前雪貂作为理想的流感动物模型已被广泛应用于流感发病机理等各方面的研究,为人类流感研究做出了重要贡献。

去势雪貂(Mustela Pulourius Furo),4-10月龄,500-1000克。实验前进行血清学检查,HI方法检测血清H3N2、H1N1、H5N1抗体,抗体阴性为合格雪貂方可入组实验。

模型制作方法

病毒株为A/Brisbane/10/07 (H3N2),雪貂经轻度麻醉后滴鼻感染H3N2病毒。实验的观察期为5天。皮下植入体温芯片用于监测体温、体重变化。每日观察雪貂临床症变化,在感染后第5天安乐动物,取组织样本用于监测病毒复制动力曲线和动物感染后组织炎症反应检查。

模型表型数据
1.雪貂模型感染后临床症状变化

106 TCID50的H3N2病毒和107 TCID50的H3N2病毒感染雪貂的临床症状相似,雪貂在感染后1天出现症状,主要表现为流涕、打喷嚏等上呼吸道感染的表现,伴有一定程度的活动度下降。根据其表现设立了评分标准:NIH提供的雪貂感染实验观察指标分为鼻部症状和活动度两个部分,具体指标见表1。雪貂感染H3N2后的临床症状评分如图1所示。

 

 

表1 雪貂感染后临床评分标准

评分

鼻部症状

活动度

0

无症状

活跃

1

鼻部抽吸或打喷嚏

仍活动但不如开始活跃

2

流涕无法自控

警觉不活跃

3

口式呼吸

不活跃不警觉

 

图1 雪貂感染H3N2病毒后的临床症状评分

 

雪貂感染H3N2病毒后出现体温升高,106TCID50组在感染后第2天、第3天出现体温升高,107TCID50组在感染后第2天出现体温一过性升高(图2)。雪貂感染H3N2后出现体重下降,106TCID50组由感染后第1天一直持续到实验结束,107TCID50组在感染后第1天呈现体重下降,在感染后第4天到实验结束体重开始回升(图3)。

图2雪貂感染H3N2病毒后的体温变化情况

图3雪貂感染H3N2病毒后的体重变化情况

 

2.雪貂模型感染后病毒在组织中复制情况

感染后第5天安乐雪貂,取其肝、脾、肺、小肠、脑组织做病毒滴度测定。结果显示肝、脾、肺、脑组织都未分到病毒,106TCID50组雪貂小肠组织的病毒在101.8-102.3TCID50之间,106TCID50组在101.8TCID50。以上的结果反映了H3N2病毒感染雪貂是主要以上呼吸道受到病毒感染为主,肺组织受到病毒感染的程度比较低。肠道组织的高病毒滴度从一定程度说明H3N2病毒可以感染呼吸道以外的组织脏器,并在其中复制。

表2 雪貂感染H3N2病毒后组织病毒培养滴度情况。单位:log10TCID50

 

 

 

感染天数Days post infection

0

1

2

3

4

5

106TCID50

1

-

2.1

-

-

-

-

2

-

-

-

+

+

-

3

-

-

+

-

+

-

107TCID50

4

-

-

-

-

-

-

5

-

-

-

-

-

-

6

-

-

-

-

-

-

 

3.雪貂模型感染后病毒在上呼吸道中动态复制情况

雪貂感染H3N2病毒后,每天取鼻甲骨活检物做病毒滴度测定,结果显示106TCID50组雪貂在感染后第2天就可以检测到病毒,滴度为102.1TCID50,可一直持续至感染后第4天,但病毒滴度呈下降趋势。雪貂感染107TCID50的病毒后鼻甲骨活检物没有检测到病毒(表3),证实106TCID50是该H3N2毒株比较合适的感染雪貂剂量。

表3 雪貂感染后鼻甲骨活检物病毒培养滴度情况。单位:log10TCID50

 

 

感染天数Days post infection

0

1

2

3

4

5

106TCID50

1

-

2.1

-

-

-

-

2

-

-

-

+

+

-

3

-

-

+

-

+

-

107TCID50

4

-

-

-

-

-

-

5

-

-

-

-

-

-

6

-

-

-

-

-

-

雪貂感染H3N2后,每天取鼻甲骨活检物做病毒载量测定,结果显示2个滴度组雪貂在感染后第1天至感染后第5天,上呼吸道排毒都呈下降趋势,两个剂量组的病毒载量结果无统计学显著差异(图4)。

图4 雪貂感染H3N2病毒后鼻拭子病毒载量变化曲线

4.雪貂模型感染后肺组织病理检测结果

感染5天后,雪貂安乐死解剖,大体观察到肺组织背侧面和腹侧面有散在点状出血灶,其他组织未见异常。镜下观察发现以肺组织轻度间质性肺炎为主要表现,肺组织肺静脉及肺泡壁毛细血管明显扩张充血,部分肺静脉壁及周围组织明显水肿,局部支气管及肺泡上皮细胞坏死、脱落,肺泡腔内可见渗出和漏出的红细胞、水肿液、炎细胞及坏死脱落的上皮细胞碎屑(图5)。其他组织未见明显异常,106TCID50组与107TCID50组肺组织病变无显著性差异。

图5 雪貂感染H3N2病毒后肺及小肠的组织病理学改变

对照组动物的肺(A)、小肠(C)及感染组动物的小肠(D)均未见异常。感染组动物肺脏呈局灶性间质性肺炎改变,局部肺间隔毛细血管扩张充血,炎细胞浸润(B)。A、B、C、D:HE×100.

动物模型的评价与验证
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合作方式
相关文章 1.鲍琳琳,占玲俊,秦川等.雪貂感染流感病毒H3N2动物模型的建立[J],中国比较医学杂志,2011,21(8):5-9.
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