SARS冠状病毒感染Lewis大鼠模型的建立

目的通过观察SARS-CoV感染Lewis大鼠后,病理学、免疫学以及病毒的复制与外排情况变化,探讨其能否作为有效的SARS动物模型。方法SARS病毒感染9只Lewis大鼠,在感染后不同时间安乐死动物,应用光镜对动物的各脏器进行病理观察研究;用病毒分离和RT-PCR方法检测病毒外排与复制的情况;用ELISA法检测动物产生特异性抗体情况。结果在SARS-CoV感染Lewis大鼠后,肺组织出现一定的与人类SARS疾病相似的病理改变,在动物体内可检测到活病毒或病毒核酸,并可检测到特异性IgG抗体的存在。结论Lewis大鼠出现了特异的免疫反应及特征性病理改变,可做为灵长类SARS动物模型的有益补充用于SARS发病机理及疫苗的研发等。     

SARS冠状病毒感染恒河猴的病毒、血清学检测研究

[目的]对感染SARS-CoV的恒河猴进行病毒、血清学等指标检测及研究,确定模型动物成功感染,并为SARS发病机制,疫苗评价,药物筛选确定参考指标。[方法]SARSCo-V经鼻腔接种8只恒河猴,在感染的第1天开始到5、7、10、15、20、30和60天分别安乐死时,不同时间取咽拭子、血液和脏器,进行病毒分离,RT-PCR检测和抗体测定。[结果]用巢式RT-PCR在感染后每天提取的咽拭子标本中检测SARS-CoV的RNA,以细胞培养冠状病毒为阳性对照,以正常恒河猴咽拭子为阴性对照,在8只动物病毒接种第5天开始可检测到大小为797bp的目的条带,阳性检出最长可持续到第15天。进一步用病毒分离实验对PCR结果进行确证,8只动物中的5只恒河猴接种5天的咽拭子标本中,经Vero细胞培养,细胞产生了典型细胞病变(CPE),提示SARS冠状病毒能感染恒河猴并有病毒的复制和排毒。IFA方法证实为SRAS-CoV抗原存在。SARS-CoV感染恒河猴后,可以检测出免疫反应。在SARS冠状病毒接种前和接种后第5、8、11、15、19、23、26、30、34、每隔4-7天以及安乐死时采血,制备血清测定抗体,8只恒河猴接种病毒前均血清中SARS冠状病毒特异性抗体IgG为阴性,10天后安乐处死的5只感染猴在11-15天开始,至安乐死时,均为阳性。IgG阳性的5只恒河猴均有一定的中和抗体产生,且对SARS病毒感染细胞有一定的保护性。感染SARS病毒猴后与正常猴比较,其细胞杀伤效应明显增强。感染SARS-CoV的恒河猴不仅出现与SARS患者类似的临床和病理学改变,也在一定时期内排毒,出现特异免疫反应,这些指标均可作为药物筛选、疫苗评价等方面的重要参数。     

恒河猴感染SARS-CoV的病毒学、血清学检测

目的对感染SARS-CoV的8只恒河猴进行病毒学、血清学指标检测。方法SARS-CoV经鼻腔接种8只恒河猴,在感染的第1天开始到5、7、10、15、20、30和60天分别安乐处死时,不同时间取咽拭子、血液和脏器,进行病毒分离,RT-PCR检测和抗体测定。结果RT-PCR证实感染病毒检出时间为5~16d,8只猴中的5只分离到了病毒,感染15d后可检测到抗体。结论感染SARS-CoV的恒河猴不仅出现与SARS患者类似的临床和病理学改变,也在一定时期内排毒,出现特异免疫反应,这些指标均可作为药物筛选、疫苗评价等方面的重要参数。     

SARS-CoV对幼年和成年布氏田鼠的感染研究

采用鼻腔喷雾法(CCID50=105.7)研究了SARS冠状病毒(SARS-CoV)对成年和幼年布氏田鼠的感染效果.成年动物攻毒后出现死亡,表现为口鼻有出血,肠道出血;肺组织呈出血性间质性肺炎改变,肝、脾、肾、胰腺组织均呈淤血性改变;存活动物肺组织呈间质性肺炎,局灶出血及肺气肿改变,其他脏器未见明显病变.幼年动物攻毒后未见死亡但行动较为迟缓,主要脏器未见明显异常;早期肺组织有局限性肺炎改变,且病毒分离为阳性;同居对照组的一只动物有肺组织局灶性肺炎.结果表明,SARS-CoV可以很强地感染布氏田鼠;成年布氏田鼠比幼年动物对SARS-CoV更敏感;布氏田鼠有望成为一种比较理想的小型SARS动物模型。     

SARS动物模型的研究

利用分离的SARS CoV毒株BJ 0 1,经滴鼻等途径感染大鼠、豚鼠、黑线仓鼠、白化仓鼠和雏鸡等 5个种属的动物 ,筛选对SARS易感的小动物。在此基础上 ,选择食蟹猴和恒河猴进行SARS的人工感染实验 ,评价其作为SARS动物模型的可能性。结果表明 ,大鼠、豚鼠、黑线仓鼠、白化仓鼠和雏鸡等动物对SARS均不易感 ,感染后未观察到任何的临床及病理学改变 ,不过从感染 2周后的大鼠和豚鼠的肺和咽等组织样本中检测到了的特异的核酸 ,提示SARS CoV能够在这两种动物的体内复制。从感染猴子的分泌物和脏器中分离出了病毒 ,证明SARS CoV也能够在猴子体内复制。临床和病理组织学检查结果显示 ,SARS病毒接种食蟹猴和恒河猴后 ,可以引起所有实验猴发生间质性肺炎 ,其病理学改变与人类感染SARS病毒后肺部病变近似 ,但病变的严重程度比较人类的轻得多 ,除此之外无任何其它的明显的临床表现及组织病理学改变 ,按照动物模型的指标判断食蟹猴和恒河猴并不是SARS的理想动物模型 ,不过在目前尚没有更理想的动物模型情况下 ,以间质性肺炎为病理学检查指标 ,恒河猴和食蟹猴可以作为评价抗SARS药物和疫苗的模型动物     

SARS-CoV中和抗体保护恒河猴等感染SARS-CoV研究

[目的]阐明SARS病毒感染后能否再次感染,疫苗产生的抗体中长期保护效果,被动免疫是否真正安全有效等,为防治SARS提供实验依据。[方法]实验分4组,分别为一组(SARS恒河猴恢复组):用感染SARS-CoV发病12月后的4只恒河猴,均有中和抗体产生。二组(SARS食蟹猴恢复组):用感染SARS-CoV发病12月后的3只食蟹猴,均有中和抗体产生。三组(SARS血清输入恒河猴组):3只恒河猴,病毒接种时中和抗体阴性。病毒接种两天后输入抗体阳性血清(恒河猴血清,感染获得,效价为:1:128),用量10ml/只,分别经肌肉和静脉输入,各5ml。四组(恒河猴SARS-CoV感染组):2只恒河猴,病毒接种时中和抗体阴性。SARSCo-V经鼻腔接种,在感染的第1天开始到7天安乐死时,不同时间取咽拭子、血液和脏器,进行病毒分离,RT-PCR检测和中和抗体测定。[结果]一组(SARS恒河猴恢复组):接种SARS-CoV后未见发热等异常临床表现。血清生化无ALT、LDH、CK、总蛋白和血清白蛋白异常。3只猴在接种病毒后的咽拭子中,RT-PCR分别未检出、第1天检出、第1-3天中检出病毒。第2、5、7天咽拭子中、7天安乐死时血、肺、肝、脾和淋巴结等组织中病毒分离均为阴性。2只猴肺组织病理学检查见轻度肺炎。二组(SARS食蟹猴恢复组):接种3只未见任何不良临床表现,血清生化5项正常。3只猴在接种病毒后的咽拭子标本中,RT-PCR分别未检出SARS病毒、在第1-2天检出、在第1-3天中检出病毒。第2、5、7天咽拭子中、7天安乐死时血、肺、肝、脾和淋巴结等组织中病毒分离均为阴性。3只猴肺组织病理学检查见轻度肺炎等。三组(SARS血清输入恒河猴组):3只恒河猴在病毒接种的第2-5天时有一过性的体温升高,3940℃。血清生化5项正常。3只猴在接种病毒后的咽拭子标本中,RT-PCR分别在第1-3、第1-4天和第1-2天检出SARS病毒。2只猴第7天咽拭子中病毒分离阳性。另外1只在第2、5、7天咽拭子中、7天安乐死时血、肺、肝、脾和淋巴结等组织中病毒分离均为阴性。3只猴肺组织病理学检查见轻度肺炎等。四组(SARS恒河猴SARS-CoV感染组):2只猴病毒接种后,第2-4天时有一过性的体温升高,3940℃。2只进行接种病毒后1-7天安乐死时,RT-PCR在恒河猴的咽拭子标本中连续检出SARS病毒。在第2、5天咽拭子中、7天安乐死时肺组织中病毒分离阳性。2只猴肺等组织病理学检查发现肺组织表面局部有轻度发灰实变现象,可见到间质性肺炎病变,内皮细胞受损,出血和水肿。大多数肺泡没有完整的内衬细胞残留,肺泡间隔变宽并被以吞噬细胞为主的单核炎症细胞浸润,同SARS肺炎改变。实验表明,前期感染产生中和抗体的恒河猴、食蟹猴再次感染病毒,和模型对照猴比较,动物肺组织等只出现轻微或无病理变化,RT-PCR检出时间大大缩短,病毒培养未能分离出病毒,所有这些指标,均证实中和抗体有明显的保护作用,是有效的。被动免疫从结果来看,有一定的作用,但保护作用弱。     

重组人干扰素α2b鼻腔喷雾剂预防治疗恒河猴感染SARS-CoV病毒的作用效果试验

[目的]评价重组人干扰素α2b鼻腔喷雾剂对预防治疗SARS-CoV病毒感染恒河猴的作用。[方法]10只恒河猴随机分为2组,每组5只。分别为试验组(重组人干扰素α2b鼻腔喷雾剂)和对照组(空白干扰素)。分别在攻毒前19h和1h,攻毒后7h、23h、31h、47h、55h、71h、95h和119h不同时间经鼻吸入受试物,0.4ml/只。按计划定时取咽拭子做real-timePCR检测和病毒分离;取静脉血做病毒分离检测、中和抗体、IgG、血常规、血生化和血凝指标。[结果]1.SARS感染对照组:全部动物咽拭子标本经real-timePCR均检出SARS-CoV病毒,持续时间从攻毒后2天至8天。攻毒后2天3只、5天1只、7天2只,其咽拭子标本中病毒分离阳性,进一步证实病毒在体内的复制。攻毒后,诱导产生高滴度的抗体和中和抗体,证实病毒感染。大体解剖全部动物肺脏为灰白色,有大面积出血,其中2只动物肺脏与胸壁有粘连,组织病理称典型SARS肺炎性病变。2.干扰素试验组:和对照组相同时间取的咽拭子等标本中,real-timePCR检测和病毒分离均未检出病毒。攻毒后病毒导致机体产生的中和抗体和IgG抗体的反应很弱。血常规、血生化和血凝指标结果表明干扰素试验组动物攻毒后各项指标较试验前比较没有显著性改变;大体解剖动物肺脏为灰粉色,4只动物肺脏有少量出血,其中1只动物肺脏与胸壁有粘连,组织病理未见典型SARS肺炎性病变。因而认为,重组人干扰素α2b鼻腔喷雾剂可以有效阻断SARS-CoV病毒对恒河猴的感染;;为预防人类感染SARS提供参考。     

老龄ICR小鼠对SARS-CoV的易感性

目的为探讨SARS的发病机制并提供易感的SARS动物模型。方法利用RT-PCR和病毒分离后免疫荧光技术检测成龄鼠和老龄鼠接种SARS-CoV后肺组织内病毒复制情况,同时观察两组动物的肺脏和肺外组织器官的病理变化,对肺组织进行免疫组化分析,观察SARS-CoV在肺内复制的主要部位。结果老龄鼠的感染率明显高于成龄鼠;老龄鼠肺脏出现更为严重的弥漫性肺泡损伤,其中两只老龄鼠的肺外器官出现了变性、灶状坏死以及血管广泛的扩张充血等全身中毒性变化;肺脏内病毒抗原主要存在于肺泡上皮细胞和间质的血管内皮细胞。结论老龄ICR小鼠对SARS-CoV的易感性明显高于成龄鼠,有可能作为研究SARS发病机制以及药物评价的动物模型。     

SARS病毒感染动物模型

SARS-CoV感染动物模型的建立可加深对SARS病原学的了解和发病机制的研究,加速实验室诊断技术的建立、抗病毒药物的筛选和疫苗的开发,同时也有助于给该病一个更精确的定义。可以说SARS动物模型的建立,不但是SARS研究的瓶颈问题,其应用更是贯穿SARS研究的整个过程。到目前为止,已经报道有4种非人灵长类动物(恒河猴、食蟹猴、绒猴、非洲绿猴)和6种啮齿类动物(大鼠、小鼠、豚鼠、田鼠、仓鼠、转基因鼠),以及雪貂、家猫等可以作为SARS动物模型用于实验研究,并已经开始利用动物模型进行疫苗和药物的安全性和有效性评价。本文就已报道的各类SARS动物模型进行综述,并根据动物模型和SARS患者的比对,提出动物模型建立的技术要点。     

RT-SHIV感染中国恒河猴及体内传代

目的了解RT-SHIV感染中国恒河猴的感染特点,研究RT-SHIV在中国恒河猴中传代特点;建立RT-SHIV中国恒河猴动物模型,为评价HIV-1药物有效性提供动物平台。方法选择4只健康恒河猴,其中两只动物经上肢静脉感染RT-SHIV病毒,感染急性期采取外周血分离CD8-PBMC,扩增病毒,将新制备的病毒静脉感染另外两只中国恒河猴,通过监测血浆病毒载量,CD4＋/CD8＋比值,CD4＋T淋巴细胞和B淋巴细胞的绝对数,了解实验猴的感染状态,同时分析病毒RT基因变异情况。结果 4只动物均获得系统性感染,且传代动物急性期表现更为强烈,RT基因在感染和传代的过程中共观察到3个氨基酸的改变。结论本研究为RT-SHIV中国恒河猴模型的建立提供了基础信息。     

The aetiology of SARS: Koch's postulates fulfilled

Proof that a newly identified coronavirus, severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) is the primary cause of severe acute respiratory syndrome (SARS) came from a series of studies on experimentally infected cynomolgus macaques (Macaca fascicularis). SARS-CoV-infected macaques developed a disease comparable to SARS in humans; the virus was re-isolated from these animals and they developed SARS-CoV-specific antibodies. This completed the fulfilment of Koch's postulates, as modified by Rivers for viral diseases, for SARS-CoV as the aetiological agent of SARS. Besides the macaque model, a ferret and a cat model for SARS-CoV were also developed. These animal models allow comparative pathogenesis studies for SARS-CoV infections and testing of different intervention strategies. The first of these studies has shown that pegylated interferon-alpha, a drug approved for human use, limits SARS-CoV replication and lung damage in experimentally infected macaques. Finally, we argue that, given the worldwide nature of the socio-economic changes that have predisposed for the emergence of SARS and avian influenza in Southeast Asia, such changes herald the beginning of a global trend for which we are ill prepared.     

Lack of Innate Interferon Responses during SARS Coronavirus Infection in a Vaccination and Reinfection Ferret Model

In terms of its highly pathogenic nature, there remains a significant need to further define the immune pathology of SARS-coronavirus (SARS-CoV) infection, as well as identify correlates of immunity to help develop vaccines for severe coronaviral infections. Here we use a SARS-CoV infection-reinfection ferret model and a functional genomics approach to gain insight into SARS immunopathogenesis and to identify correlates of immune protection during SARS-CoV-challenge in ferrets previously infected with SARS-CoV or immunized with a SARS virus vaccine. We identified gene expression signatures in the lungs of ferrets associated with primary immune responses to SARS-CoV infection and in ferrets that received an identical second inoculum. Acute SARS-CoV infection prompted coordinated innate immune responses that were dominated by antiviral IFN response gene (IRG) expression. Reinfected ferrets, however, lacked the integrated expression of IRGs that was prevalent during acute infection. The expression of specific IRGs was also absent upon challenge in ferrets immunized with an inactivated, Al(OH)₃-adjuvanted whole virus SARS vaccine candidate that protected them against SARS-CoV infection in the lungs. Lack of IFN-mediated immune enhancement in infected ferrets that were previously inoculated with, or vaccinated against, SARS-CoV revealed 9 IRG correlates of protective immunity. This data provides insight into the molecular pathogenesis of SARS-CoV and SARS-like-CoV infections and is an important resource for the development of CoV antiviral therapeutics and vaccines.     

Participation of both host and virus factors in induction of severe acute respiratory syndrome (SARS) in F344 rats infected with SARS coronavirus

To understand the pathogenesis and develop an animal model of severe acute respiratory syndrome (SARS)-associated coronavirus (SARS-CoV), the Frankfurt 1 SARS-CoV isolate was passaged serially in young F344 rats. Young rats were susceptible to SARS-CoV but cleared the virus rapidly within 3 to 5 days of intranasal inoculation. After 10 serial passages, replication and virulence of SARS-CoV were increased in the respiratory tract of young rats without clinical signs. By contrast, adult rats infected with the passaged virus showed respiratory symptoms and severe pathological lesions in the lung. Levels of inflammatory cytokines in sera and lung tissues were significantly higher in adult F344 rats than in young rats. During in vivo passage of SARS-CoV, a single amino acid substitution was introduced within the binding domain of the viral spike protein recognizing angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), which is known as a SARS-CoV receptor. The rat-passaged virus more efficiently infected CHO cells expressing rat ACE2 than did the original isolate. These results strongly indicate that host and virus factors such as advanced age and virus adaptation are critical for the development of SARS in rats.     

恒河猴感染SARS病毒致病模型的建立

为建立恒河猴严重急性呼吸道综合征(SARS)的模型并对其致病特点进行观察,采用病毒分离、免疫荧光、光镜及RT-PCR方法对病毒感染组和非感染组恒河猴不同时间、不同组织或分泌物进行检测。结果显示从恒河猴不同组织中分离到病毒,而且在病毒感染后第2d和第5d的血液、第7、9d的鼻咽分泌物、第3d的粪、第5d的粪尿中均检测到SARS-CoV RNA。光镜观察到病毒感染组肺组织肺泡问隔增宽,有大量淋巴细胞、单核细胞浸润,肺泡腔有渗出,甚至形成透明膜样物;多个肺泡形成机化性肺炎的表现。感染组肝组织可见较大的坏死灶,并伴有大量炎性细胞浸润。结论认为已成功建立了恒河猴SARS模型,可用于评价抗SARS药物和疫苗的研究。