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标识符 CSTR:16397.09.0G01001232
资源中文名称 手足口病柯萨奇病毒A10型灌胃感染小鼠模型
资源英文名称 Coxsackievirus A10 intragastrically infected mice model
疾病概述 手足口病是由多种肠道病毒引发的病毒性传染病,主要传播途径是粪口传播,多发于婴幼儿以及5岁以下儿童。手足口病一般为自限性的,轻症表现为发热和手、足、口腔等部位出现疱疹或斑丘疹,多数患儿一周左右自愈;但少数患儿可引起心肌炎、肺水肿、无菌性脑膜脑炎等重症的神经系统并发症。个别重症患儿病情发展快,可导致死亡。引发手足口病的肠道病毒有20多种(型),主要由肠道病毒(enterovirus)、柯萨奇病毒(coxsakievirus)和埃可病毒(echovirus)组成。自2008年在新加坡的暴发流行,柯萨奇病毒A10型(Coxsackievirus A10,CA10)成为手足口病主要致病血清型之一,由其感染引起的手足口病爆发事件在法国、芬兰、印度等国家和地区不断被报道。在我国,2013年以前主要流行的手足口病病原以EV71和CA16为主,CA6和CA10次之;而在2013年以后,CA10引起的手足口病比例逐渐上升,成为国内手足口病感染的优势病原体之一。CA10共分为A~G的7个基因型,可根据各地流行株的序列信息进行核苷酸和氨基酸的同源性对比,从而分析CA10的流行情况。在我国,CA10近年来在多地区流行的病毒株保持着较高的同源性,与其他国家的分离株之间的同源性距离较远,具有地域分布特点以及一定的时间分布特点。CA10传染性强、隐性感染比例大、传播途径复杂、传播速度快,在短时间内可造成较大范围的流行,疫情控制难度大。
实验动物背景信息

ICR小鼠毛色白化。适应性强,体格健壮,繁殖力强,生长速度快,实验重复性较好,雌鼠自发性畸胎瘤和管状腺瘤发病率为0%~1%,用氨基甲酸乙酯诱发时,11~16天胚胎期畸胎瘤和管状腺瘤发病率为5.9%,离乳个体管状腺瘤和囊瘤发生率为30%,孕鼠为3%。是国际通用的封闭群小鼠。外周血项和骨髓细胞,具有较好的稳定性,是良好的血液学实验用动物。10日龄以内的ICR乳鼠对手足口病原较为敏感,由于CA10病毒具有嗜肌性,乳鼠感染后常表现出竖毛、单肢瘫痪、双肢瘫痪、甚至死亡的病症,是进行是手足口病原研究的理想动物。

模型制作方法
1.病毒准备:CA10病毒(GenBank: MF688814.1),由医院咽拭子分离得到,在人横纹肌瘤细胞(RD)中培养、扩增,并采用反复冻融法释放病毒,离心富集病毒。

(1)细胞病毒培养操作:

RD细胞经常规传代培养接种到T75细胞培养瓶,培养至融合度约80%;感染前弃去原培养基,细胞用含2%双抗的PBS 洗2遍,吸出PBS后加入无血清DMEM培养基。接种适量的CA10病毒后,置于37℃ 5% CO2培养箱孵育1~2h;之后弃去无血清培养基,加入完全培养基继续培养。接种病毒后2~3d细胞病变CPE达到+++~++++,将T75细胞瓶置封口袋中,-80℃超低温冰箱冻化3次。然后将培养液转移至50mL离心管中,4℃ 2000rpm离心20min,沉淀细胞碎片。吸取病毒上清,分装后冻存,并测定病毒滴度TICD50

(2)组织病毒培养操作:

将CA10病毒以肌肉点注方式感染10日龄ICR乳鼠,三天后取肌肉组织置于适量PBS中研磨均匀,3000rpm离心30min,上清即为病毒液,分装后置于-80℃冰箱保存。

2.实验动物:采用SPF级7日龄ICR小鼠乳鼠,母鼠自然哺乳,在ABSL-2实验室独立饲养。CA10动物模型建立实验通过IACUC审核,符合动物实验要求。

病毒感染:根据预实验确定的感染剂量,即107 TCID50 CA10病毒,将病毒经灌胃途径感染小鼠,感染剂量为100μl。对照组灌胃同等量的PBS。

模型表型数据

1. 临床症状表型:

7日龄ICR小鼠感染CA10病毒5天后,开始出现不同程度的临床症状,症状由轻到重包括:驼背或炸毛,后肢无力,单后肢瘫痪,双后肢瘫痪,严重的直至死亡。第7天感染小鼠出现死亡,此后临床症状评分持续升高,持续出现小鼠死亡现象。到观察期结束(感染后12天)时平均临床评分为4分,存活率为20%(图1A,1B)。不过,感染小鼠体重增加未出现显著减缓,尤其是前10天基本与正常小鼠一致(图1C)。

图1. ICR 7日龄乳鼠灌胃感染CA10病毒后症状观察。A,感染后乳鼠的存活率时间变化曲线; B,感染后乳鼠的临床症状评分时间变化曲线; C,感染后乳鼠体重随时间变化曲线。

2. 血液和组织中病毒复制情况:

感染后第1天血液和肌肉组织中病毒载量都低于检测阈值。到第3天血液中病毒载量均值达到4.6 X 106 copies/μl,第5天时则下降至4X105copies/μl(图2A)。后肢肌肉的病毒载量在感染后第3天为1.9X107 copies/mg,第5天继续上升至1.1X108 copies/mg(图2B)。除肌肉组织外,在其他组织样本中也都能检测到CA10病毒RNA,其中肝脏中的病毒载量最高,最高值可达105 copies/mg(图2C)。心脏、肾脏、小肠和大脑中的病毒载量都超过了104 copies/mg;脾脏、肺和胸腺病毒复制比较少,都低于104 copies/mg。

图2. ICR 7日龄乳鼠灌胃感染CA10病毒后血液和组织中病毒载量情况。A,感染后第3天和第5天血液中病毒载量情况; B,感染后第3天和第5天后肢肌肉组织中病毒载量情况;C,感染后第5天心、肝、脾、肺、肾、小肠、胸腺和脑组织中病毒载量情况。

3. 病理变化情况:

    CA10病毒具有明显的嗜肌性,感染小鼠后肢肌肉中的病毒载量最高,且感染后的临床症状也表现为后肢的瘫痪症状,病理结果分析发现:骨骼肌病理损伤严重,具体表现为骨骼肌细胞变性坏死、大量炎细胞浸润(图3A)。除后肢肌肉外,在脾脏、胸腺和脑组织中也能观察到明显的病理变化:脾脏中能观察到白髓萎缩,伴有巨噬细胞吞噬凋亡淋巴细胞形成的星空现象(图3B);胸腺组织切片出现皮质变薄,淋巴细胞凋亡及坏死等病理损伤(图3C);脑组织局部神经元周五和网状神经毡可见空泡,少数神经元发生固缩现象(图3D)。其他组织,包括心脏、肝脏、肺、肾、小肠组织均未见明显病理损伤。

图3. ICR 7日龄乳鼠感染CA10病毒后组织病理变化情况。A-D,感染后第5天后肢骨骼肌、脾脏、胸腺、脑组织病理切片情况; E-H,正常小鼠的后肢骨骼肌、脾脏、胸腺、脑组织正常对照。(HE染色,A&E标尺=100μm,B-D&F-H标尺=200μm)

动物模型的评价与验证 1. 临床症状观察: 动物感染CA10病毒后观察10天,每天记录体重变化、症状和死亡率。根据症状严重程度,参照以下标准低动物进行临床评分打分: 0:未见异常; 1:驼背或炸毛; 2:后肢迟缓无力; 3:单后肢瘫痪; 4:双后肢瘫痪; 5:死亡。 2. CA10病毒载量测定方法:实时荧光定量PCR技术-标准曲线法。
保存方式 活体繁殖
合作方式
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