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高致病性禽流感(H5N1)病毒感染模型

禽流感(avian influenza,AI)是由A型流感病毒(avian influenza viruses, AIV)引起的一种禽类的急性、高度接触性、烈性传染病,可引起禽类的感染或**综合征。该病毒属正黏病毒科、流感病毒属,其含有神经氨酸酶和血凝素,可凝集某些动物的红细胞,对消化道、呼吸道系统具有致病性。鸡、火鸡、鸭和?#36215;?#31561;家禽及野鸟、水禽、海鸟?#26579;?#21487;感染,而家养的鸡和火鸡引起的危害*为严重,国外报道,已发现带毒鸟类达88种。根据其对易感鸡致病性强弱,可将禽流感病毒分为高致病性AIV(如H5N1等)和低致病性AIV(如 H9N2等)。火鸡、鸡、鸭和鹅自然状态下容易感染禽流感病毒,是*常用的实验动物。其他可用作AIV人工接种的实验动物有:雪貂、猫、仓鼠、小鼠、猴、水貂及猪。

1 啮齿类动物模型

(1)复?#21697;?#27861;  4~6周龄SPF级ICR小鼠或NIH小鼠。首先将病毒无菌接种于10日龄鸡胚的尿囊腔,病毒毒株为A/Goose/Guangdong/NH/2003(H5N1),待活化增殖后,病毒的血凝滴度可达到1:256。将小鼠麻醉后,经其鼻腔接种AIV,接种量为0.1ml/只,然后通过模型动物体温、体重、临?#20179;?#29366;、病理变化、病毒分离和抗体测定进行比较分析。接种后ICR及NIH小鼠的肺脏肉眼可见,充血和水肿,肺体积变大,肺组织表面局部有轻度实变,呈现斑点状充血;镜下病理组织学观察可见,肺间质充血,血管周围有炎症细胞浸润;细支气管内充血,部分管壁黏膜上皮细胞坏死、脱落。

(2)模型特点  机体呼吸道是AIV病毒的主要感染途径,敏感动物可出现支气管和肺组织内明显病理变化;部分动物尚可出现体液**反应,有接近1/2的感染小鼠可检测到AIV抗体,且*先出现抗体的时间为接种后第6日。部分动物体内有病毒复制,大部分ICR和NIH模型小鼠分离到AIV,ICR和NIH小鼠对AIV*敏感,较?#23460;?#20316;为AIV小动物模型。

(3)比较医学  接种感染后ICR小鼠和NIH小鼠均出现较为明显的临?#20179;?#29366;,表现为反应迟钝、食欲减退、呼吸急促,出?#31181;?#27611;、弓背等现象,并日益严重;体重与体温均呈降低趋势,其临?#20179;?#29366;及病理变化比?#31995;?#22411;。而人感染禽流感病毒后的主要症状表现为发热,体温大多持续在39℃以上,可伴有鼻塞、?#20154;浴?#21693;痛、**、肌肉酸痛和全身不适。在实验过程中近半数接毒小鼠死亡。模型动物临?#20179;?#29366;和人的临?#20179;?#29366;并不完全相同,但组织病理变化基本相似。到目前为止,人工感染途径主要有鼻腔、气管、结膜、皮下、肌肉等,模型动物的发病率和临?#20179;?#29366;受多种因素(动物易感性、病毒毒力、接种途径和动物年龄等)的影响。

2 非人灵长类动物模型

(1)复?#21697;?#27861;  采用“环甲膜穿刺术”接种病毒。恒河猴取仰卧位,头尽量后仰,在甲状软骨与环状软骨之间确定环甲膜的位置;在锁骨中线处,与皮肤成35°~45°角向足部方向进针,可用16号注射针?#21453;?#21521;环甲膜进入气管腔,经气管注射鸡胚培养的禽流感H5N1病毒(病毒血凝滴度达1:256以上,毒株为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**细胞及其亚群的动态变化。模型动物以肺部损伤为主,伴多器官病变。肺部的病变主要表现为?#33268;?#24615;?#38395;?#25439;伤,先后经历渗出期、增生期和纤维化期;在肝脏、肾脏和**神经系?#25345;?#20063;观察到变性、坏死等病理变化。

(2)模型特点  接种病毒后动物急性发病,临床表现为发热,呼吸困难,精神萎靡,活动减少,食欲下降,并有?#20154;?#21644;紫绀等,肺部听诊模型动物双肺可闻?#26696;傘?#28287;音。镜下病理组织学观察以肺病理损伤变化为主,伴多器官病变;肺组织病变主要表现为?#33268;?#24615;?#38395;?#25439;伤,?#19978;?#21518;出现渗出期、增生期和纤维化期;在肝脏、肾脏和**神经系?#25345;?#20063;可见变性、坏死等病理变化。病毒仅在模型动物的呼吸系?#25345;?#22797;制,不在呼吸道以外的组织器官中复制?#29615;文?#25903;气管上皮细胞、?#38395;?#19978;皮细胞和肺巨?#19978;?#32990;是禽流感病毒?#22336;?#30340;主要细胞类型。接种感染早期,模型动物外周血白细胞总数、**细胞数可出现短暂?#21335;?#38477;,而中性粒细胞数则先升后降,但均于感染第7日后逐渐恢复至正常水平。感染后第7~11日,机体抗体水平可持续快速升高;感染第11日后,抗体水平呈渐进性缓慢升高趋势(观察到染毒后50d为止)。感染后模型动物机体细胞**功能受损,表现为CD3+T**细胞、 CD3+ CD4+ T**细胞和CD3+ CD8+ T**细胞均出现短暂?#21335;?#38477;,但这种细胞**功能受损是可逆?#27169;?#33267;感染第7日后可逐渐恢复回升正常。

(3)比较医学  恒河猴感染后的临床特点、病理变化、外周血象、**反应?#26579;?#19982;人禽流感严重病例相似,其表现的临?#20179;?#29366;和肺组织病理变化比NIH小鼠模型和ICR小鼠模型更为典型,可为人类禽流感病毒感染的致病机制、****以及疫苗评价提供*近似于人类的动物模型。

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