A/Brisbane/10/07(H3N2)滴鼻感染雪貂模型

2023-12-21 16:02:39

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摘要：人感染H3N2流感病毒后，症状与普通人流感相似，临床表现包括发热（病毒感染发热一般是持续的，但下午较其他时间温度要高）、咳嗽、喉咙痛、身体疼痛、头痛、发冷和疲劳等，有些还会出现腹泻和呕吐，重者会继发肺炎和呼吸衰竭，甚至死亡。H3N2流感病毒传播速度快，人体对新变异病毒没有天然抗体。一般通过打喷嚏、咳嗽和物理接触方式传播。感染病毒的患者以青壮年为主，大多数年龄在25岁至45岁之间。由于个人免疫情况不一样，年轻人、儿童感染后，更容易出现流感样的症状，体温超过38℃，全身肌肉酸痛。老年人的反应就不会那么强烈，
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资源中文名称

A/Brisbane/10/07(H3N2) 滴鼻感染雪貂模型

资源英文名称

A/Brisbane/10/07(H3N2) virus intranasally infected ferret model

疾病概述

人感染H3N2流感病毒后，症状与普通人流感相似，临床表现包括发热（病毒感染发热一般是持续的，但下午较其他时间温度要高）、咳嗽、喉咙痛、身体疼痛、头痛、发冷和疲劳等，有些还会出现腹泻和呕吐，重者会继发肺炎和呼吸衰竭，甚至死亡。H3N2流感病毒传播速度快，人体对新变异病毒没有天然抗体。一般通过打喷嚏、咳嗽和物理接触方式传播。感染病毒的患者以青壮年为主，大多数年龄在25岁至45岁之间。由于个人免疫情况不一样，年轻人、儿童感染后，更容易出现流感样的症状，体温超过38℃，全身肌肉酸痛。老年人的反应就不会那么强烈，好多老年人感染后体温就不会很高，机体反应没有儿童敏感。目前为广大学者接受的H3N2流感病毒致病机制主要有如下几种：①病毒诱导宿主细胞产生凋亡是其致细胞病变的重要机理之一；②病毒感染后对细胞造成的氧化应激损伤也是学者普遍接受的致病机制；③细胞因子风暴学说等其他学术学说和理论。以上3 种机制相互联系，并且均与凋亡密切相关。流感病毒感染机体后，可损害呼吸道上皮、肺上皮细胞，也可损伤肺外器官。不管在体内或体外流感病毒都可诱导宿主细胞凋亡，流感病毒诱导细胞凋亡可能是通过多条途径实现的，各条途径又互相联系，参与成分既有病毒的，也有细胞成分。整个过程由于多种细胞因子及病毒蛋白的参与而变得错综复杂。病毒感染引起宿主细胞凋亡损害宿主，但另一方面，宿主也通过这一方式限制病毒在机体内的增殖和扩散。病毒感染细胞后，若细胞迅速发生凋亡，则不利于病毒的繁殖。

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

106TCID50的H3N2病毒和107TCID50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。

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