禽流感H5N1亚型病毒感染恒河猴模型的建立及禽流感发病机制初探

[目的]建立禽流感H5N1病毒感染恒河猴的动物模型,探讨禽流感在哺乳类动物的发病机制。[方法]通过“环甲膜穿刺术”经气管注射鸡胚培养的禽流感H5N1病毒(AF148678;ACGoose/Guangdong/11961H5N1)感染恒河猴,观察恒河猴染毒后出现的临床体征,用显微计数法检测外周血白细胞的动态变化,用ELISA检测禽流感病毒特异性抗体变化规律,用流式细胞仪检测外周血T淋巴细胞及其亚群的动态变化。在染毒后第1天、第3天、第10天和第14天分别剖杀染毒组恒河猴1只,HE染色观察主要组织器官的病理变化,用病毒分离、免疫组化和RT-PCR三种方法分析禽流感病毒侵袭机体的特点。[结果]临床症状和体征:急性起病,表现为发热,呼吸困难,精神状态下降,活动度明显减少,食欲下降,咳嗽,紫绀等,肺部听诊双肺可闻及干、湿音。1、病理特点:以肺部损伤为主,伴多器官病变。肺部的病变主要表现为弥漫性肺泡损伤,先后经历渗出期、增生期和纤维化期;在肝脏、肾脏和中枢神经系统中也观察到变性、坏死等病理变化。2、病毒侵袭机体的特点:病毒只在呼吸系统中复制,不在呼吸道以外的组织器官中复制;肺内支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞和肺巨噬细胞是禽流感病毒侵犯的主要细胞类型。3、外周血象特点:外周血白细胞总数、淋巴细胞数出现短暂的下降,中性粒细胞数先升后降,但均于感染第7天后逐渐恢复到正常水平。4、抗体变化特点:感染后第7~11天,抗体水平持续快速升高;感染第11天后,抗体水平呈逐渐缓慢升高趋势(观察到染毒后50天为止)。5、细胞免疫特点:细胞免疫功能受损,表现为CD3+T淋巴细、CD3+CD4+T淋巴细胞和CD3+CD8+T淋巴细胞均出现短暂的下降,但这种细胞免疫功能受损是可逆的,到感染第7天后逐渐恢复回升至正常。[结论]1、恒河猴感染后的临床特点、病理变化、外周血象、免疫反应等均与人禽流感严重病例相类似,表明该模型是成功的,可为禽流感病毒在人体内致病机理的研究以及抗禽流感病毒的药物和疫苗评价提供最近似于人类的动物模型。2、综合本研究的实验结果,我们认为,H5N1禽流感毒主要攻击的对象为呼吸系统,不在呼吸道以外的组织器官中复制。禽流感病毒感染引起的急性弥漫性肺损伤是发病的中心环节,其发病可能经过病毒侵入、复制阶段,免疫损伤阶段和多器官功能损伤阶段。     

禽流感H5N1亚型病毒对五个不同品系小鼠致病性的比较(英文)

目的比较了不同遗传背景小鼠对禽流感H5N1亚型病毒的致病敏感性,为H5N1禽流感模型制作和机理研究提供依据。方法近交系BALB/c、C57BL/6和封闭群ICR、NIHSwiss和KMSwiss共五个不同品系小鼠。每个品系实验动物30只,分接毒组20只,空白对照组10只,每组雌雄各半。病毒株为A/Goose/Guangdong/NH/2003(H5N1),经测定TCID50为10-4.875/mL。接毒组通过鼻腔接种0.1mL病毒液,对照组接种正常鸡胚尿囊液。小鼠接毒后连续观察14d,观察记录临床症状、体温、体重变化,对在实验期间死亡和实验14d结束后仍然存活的小鼠均进行组织器官病理取材,进行RT-PCR病毒分离检测、HE染色及H5N1抗原特异性免疫组化染色。结果①临床症状:H5N1禽流感病毒能感染五个品系的小鼠,引起呼吸急促等症状和一过性体重、体温下降。②死亡情况:小鼠在接毒后第1天即出现死亡,死亡的高峰期集中在接毒后第3～6天。五个品系小鼠死亡率存在差异,BALB/c为70%,ICR为50%,NIHSwiss为40%,C57BL/6为25%,KMSwiss为10%;③病毒分离:各组接毒小鼠在死亡后均进行了病毒分离,死亡小鼠的肺脏均分离到病毒,其他脏器未分离到病毒。④病理变化:实验期间五个品系死亡小鼠肺脏病理改变相近。大体观:死亡小鼠肺部淤血,呈暗红色,体积增大,局部肺组织实变。镜下观:死亡小鼠的共同病理改变为间质性肺炎,具体表现为肺泡腔及间质出血、炎性细胞浸润;间质增生,肺泡隔增宽;肺泡腔中见纤维素性渗出,透明膜形成。⑤免疫组化结果 :在死亡小鼠的气管上皮细胞和肺巨噬细胞可观察到H5N1禽流感病毒阳性表达。结论小鼠作为H5N1禽流感病毒模型具有普适性,不同品系小鼠感染鹅源H5N1禽流感病毒的临床症状、病程和病理变化与人禽流感病例相似。不同品系小鼠的死亡比例有明显差别,可以根据不同的实验目的 ,选择不同品系的小鼠制作H5N1禽流感动物模型。不同品系的遗传特性对禽流感易感性产生明显的影响,遗传背景可能与H5N1禽流感病毒感染应答机理存在联系:BALB/c和C57BL/6均为近交系,其中BALB/c小鼠的品系特征之一表现为干扰素产量低,接种H5N1病毒后表现为高死亡率(70%),而C57BL/6小鼠的干扰素产量高,接种H5N1病毒后表现为低死亡率(25%),提示不同遗传背景小鼠的干扰素水平与H5N1感染致死具相关性。为进一步研究H5N1禽流感病毒易感性相关基因以及其与宿主免疫反应的关系提供了一个研究基础。     

禽流感的哺乳类动物模型研究进展

N1禽流感为新的人畜共患性疾病,建立良好的哺乳动物模型是进一步深入研究人禽流感防治的重要基础。本文报道了禽流感哺乳动物模型研究进展,对病原株、造模方法、模型的临床特征、病理变化、病毒复制等方面进行归纳,比较了小鼠模型、雪貂模型和非人灵长类动物模型特点。各种禽流感动物模型有各自的优点和缺点,应根据不同的实验目的和实验条件选择合适的病毒株和实验动物进行造模。