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實驗動物科學:第十節(jié) 病毒學研究中實驗動物的選擇與應用

一、病毒學研究中實驗動物的選擇病毒學研究常選用的實驗動物有金黃地鼠、小白鼠、豚鼠、家兔、綿羊、禽類、猴等。分離病毒廣泛使用的是乳鼠,它對柯薩基病毒、呼吸道腸道病毒和蟲媒病毒感染有高度易感性。許多柯薩基病毒A型直到目前仍然不能在1月齡小白鼠以外的任何非人…

一、病毒學研究中實驗動物的選擇

病毒學研究常選用的實驗動物有金黃地鼠、小白鼠、豚鼠、家、綿羊、禽類、猴等。分離病毒廣泛使用的是乳鼠,它對柯薩基病毒、呼吸道腸道病毒和蟲媒病毒感染有高度易感性。許多柯薩基病毒A型直到目前仍然不能在1月齡小白鼠以外的任何非人的宿主中培養(yǎng)。因此,目前研究蟲媒病毒常選用小白鼠乳鼠及剛斷乳的幼鼠,A型柯薩基病毒需用出生一天內(nèi)的小白鼠培養(yǎng)。用感染乳鼠腦制備補體結(jié)合抗原,滴度常較高且非特異性僅應較少。

其他實驗動物,如成年小白鼠、兔、豚鼠、雪貂在人類病毒學的發(fā)展史上曾起過關鍵性作用,但目前它們主要用來研究病理機制、制備診斷用品等,并不用于分離病毒。靈長類動物廣泛用于致病性研究,特別是可能由“慢病毒”感染引起的一些疾病。

選用作病毒學研究的實驗動物,應首先考慮采用該病毒的易感動物。不同病毒的易感動物與接種途徑見表10-48。

表10-48 各種病毒常用易感動物與接種途徑

病毒實驗動物接種途徑
單純瘡疹家兔
豚鼠
角膜、腦內(nèi)
肉趾
痘苗、天花家兔
犢牛
恒河猴等
角膜、睪丸
皮膚
皮膚、角膜、呼吸道
水痘恒河猴等
家兔
腦內(nèi)、睪丸
睪丸、眼前房
鼠痘小白鼠
豚鼠、地鼠
皮膚、皮下、肌肉、腹腔、腦內(nèi)
皮膚
脊髓灰質(zhì)炎各種猴
棉鼠
小白鼠
金黃地鼠
 
蘭辛株Ⅱ型
腦內(nèi)、鼻內(nèi)、腹腔
腦內(nèi)、扁腺、腹腔
腦內(nèi)、脊椎內(nèi)
腦內(nèi)
柯薩基、甲型
風疹
初生小白鼠
乳小白鼠
雪貂
腦內(nèi)、肌肉、腹腔、皮下
皮下、腹腔、鼻腔、靜脈
皮下、腦內(nèi)
口蹄疫幼齡豚鼠
乳小白鼠
足趾
腦內(nèi)
狂犬病家兔
小白鼠、地鼠、大白鼠、犬
、雞、猴
腦內(nèi)、皮下
腦內(nèi)
水泡性口膜炎豚鼠
小牛
足趾
舌粘膜
流感雪貂
小白鼠(傳代適用、甲、乙型)
鼻內(nèi)
鼻內(nèi)
鼻內(nèi)
豬流感小白鼠
雪貂
鼻內(nèi)
鼻內(nèi)
腮腺炎恒河猴等腦內(nèi)、腹腔、靜脈、腮腺
麻疹恒河猴(部分可用豚鼠、家兔)皮下、肌肉、靜脈、腦內(nèi)、腦腔
新城疫鴿、鴨、雞、鵝、燕、麻腦內(nèi)、鼻內(nèi)、神經(jīng)外
乙型腦炎小白鼠
恒河猴
腦內(nèi)、腹腔、皮下
腦內(nèi)、鼻內(nèi)、皮下
春夏型腦炎小白鼠
綿羊
恒河猴
腦內(nèi)、腹腔、靜脈、皮下
腦內(nèi)
腦內(nèi)
登革熱恒河猴等
小白鼠乳幼鼠(傳代適應)
腦內(nèi)
腦內(nèi)
馬腦脊髓炎(各型)小白鼠
豚鼠
家兔
腦內(nèi)
腦內(nèi)
腦內(nèi)
羊跳躍病小白鼠
大白鼠
地鼠
腦內(nèi)、腹腔、鼻內(nèi)
腦內(nèi)
腦內(nèi)

在進行腫瘤病毒研究時要注射選擇病毒的自然宿主和實驗宿主動物。因為病毒與腫瘤關系主要來源于實驗動物的研究,實驗動物的選擇很重要。動物腫瘤病毒因所含核酸不同而分為兩類,即RNA腫瘤病毒和DNA腫瘤病毒。RNA腫瘤病毒有三種電鏡形態(tài),稱為A型、B型和C型。最常見的為C型顆粒。DNA病毒中,有多種能引起動物腫瘤。其大小不一,最大的病毒如痘病毒、皰疹病毒、傳染性軟病毒,最小的病毒如多瘤病毒。動物DNA、RNA腫瘤病毒的自然宿主和實驗宿主情況見表10-49和表10-50。

表10-49 動物RNA腫瘤病毒

病毒組腫瘤簡稱自然
宿主
自然腫瘤發(fā)生實驗宿主病毒形態(tài)
機體細胞 
鳥病毒組白血病
肉瘤
ALV
RSV

+
+
雞、火雞
鳥、猴、嚙

雞、嚙、牛、猴、人
C
C
小鼠病毒組白血病
肉瘤
乳腺癌
MULV
MSV
MTV
小白鼠
小白鼠
小白鼠
+
-
+
小鼠、大鼠、地鼠

-
-
小鼠、大鼠、地鼠
-
C
C
B
貓病毒組白血病
肉瘤
EeSV
FeSV

+
+

貓、狗、兔、猴
貓、狗、猴、人C
C
其它
地鼠白血病
大鼠白血病
豚鼠白血病
牛淋巴瘤
猴肉瘤
猴乳腺癌
-
llaLV
RaLV
-
-
-
-

地鼠
大白鼠
豚鼠

猴猿
+
-
-
-
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
C
C
C
C
C
C
B

表10-50 動物DAN腫瘤病毒



宿主自然腫瘤實驗宿主大。ê廖⒚)結(jié)構成熟部位瘤細胞中成病毒

 

機體細胞轉(zhuǎn)化 

 

乳多空病毒組乳頭瘤病毒
多瘤病毒
SV40
人、牛兔、狗
牛、鼠


人、兔、牛、狗
小鼠、地鼠
地鼠
小鼠、大鼠、地鼠
小鼠、地鼠、人
40-55
40-55
40-55
20面體對稱
20面體對稱
20面體對稱




腺病毒組人引型
猴6型

鳥型






小鼠、大鼠、地鼠
小鼠、大鼠、地鼠
小鼠、大鼠、地鼠
小鼠、大鼠、地鼠
大鼠、地鼠、人
大鼠、地鼠、人
大鼠、地鼠、人
大鼠、地鼠、人
70-80
70-80
70-80
70-80
20面體對稱
20面體對稱
20面體對稱
20面體對稱





皰疹病毒組HSV2
EBC









?



地鼠



地鼠、人
100
100
100
100
100
100
20面體對稱
20面體對稱
20面體對稱
20面體對稱
20面體對稱
20面體對稱










痘病毒組傳染性軟疣
YaBa
纖維粘液瘤


兔鹿松鼠


      
    

二、常見病毒敏感動物的選擇

病毒敏感動物的研究,一直是病毒學中的重要內(nèi)容之一。實驗動物在人類病毒學發(fā)展史上曾起過重要作用,主要用作分離病毒、研究發(fā)病機制、抗病毒藥物篩選、疫苗效果及完全性鑒定、制備診斷用品等。

實驗動物選擇,應注意影響動物實驗效果的各種因素。不同種屬動物對同一致病因素的易感性不同,對一種動物是病原體,對另一動物可能并不致病。即使是同一種屬動物的不同品系,對同一刺激的反應也有很大差異。年齡、體重、性別、生理狀態(tài)、健康情況,往往導致對同一刺激的不同結(jié)果。此外,病毒學研究中,接種途徑的改變往往導致不同的感染結(jié)果。實驗中,應盡量利用經(jīng)微生物控制的動物和純種動物。

表10-51 各種病毒在雞胚內(nèi)的繁殖與接種途徑

病 毒雞胚

日齡(天)

接種途徑培養(yǎng)

溫度(℃)

培養(yǎng)時間繁 殖收 獲
流行性感冒9~12尿囊腔、羊膜腔33~3536~48小時血 凝尿囊液、羊水
流行性腮腺炎9~12″ ″355~7天血 凝″ ″
新城疫9~12絨毛尿囊膜、羊膜腔324天死亡血凝″絨毛尿囊膜
水 痘10~13絨毛尿囊膜372~3天痘 皰絨毛尿囊膜
痘 苗10~12372~3天痘皰死亡
天 花10~12373天″ ″
單純皰疹10~13372~6天
帶狀皰疹10~13372~5天″ ″
乙型腦炎6~8卵黃囊、絨毛尿囊膜373天死 亡雞胚、尿囊液、絨毛尿囊膜
春夏型腦炎6~8″ ″373~4天卵黃囊膜
東方馬腦炎10~12羊膜腔、尿囊腔3718小時死 亡尿囊液、羊水、絨毛尿囊膜
淋巴球性

脈絡叢腦膜炎

6~8絨毛尿囊膜373天絨毛尿囊膜
狂犬病7~9″ 羊膜腔374~6天血 凝″、羊水
勞斯肉瘤9~11375~10天痘 皰絨毛尿囊膜
雞傳染性支氣5~6卵黃囊373~4天死亡或異常卵黃囊
管 炎9~11絨毛尿囊膜373~7天″ ″尿囊液、絨毛尿囊膜

(一)RNA病毒敏感動物

1.披蓋病毒科

黃熱病毒:黃熱病毒是披蓋病毒科、黃熱病毒屬(B組蟲媒病毒)的原型。所有靈長類可能都易感,其中非洲種類抵抗力較高,只有隱性感染或很輕的非致死癥狀,而南美及西印度群島的猴敏感得多。最為敏感的動物是恒河猴,另外可用中國猴(Macacus Sinicus)及斷尾猴(M.Speciosus Thibetanus)。小白鼠對黃熱病毒也敏感,令人感興趣的是:純血清接種的小白鼠尚能很好存活,而以稀釋血清接種的小白鼠卻于較短時期內(nèi)死亡。這一奇特現(xiàn)象的理由,可能是由于病人體內(nèi)血清抗體早期出現(xiàn)之故。應用純血清時,這些抗體中和了病毒的作用,而當應用稀釋的血清時,抗體濃度不足,但病毒在稀釋后仍然具有活力。

⑵登革病毒:登革病毒屬披蓋病毒科中的黃病毒屬,小白鼠往往是經(jīng)常應用唯一實驗動物。有幾株病毒已對其適應,特別是對新生小白鼠。1~2日齡乳鼠和倉鼠腦內(nèi)注射病毒后死亡。病毒對小白鼠的適應過程如下:接種年齡2~3周的小白鼠,最好選用abc種,一部分小白鼠接受未經(jīng)稀釋的血清,另一部分則接受稀釋至1:100的血清,觀察5~6周,殺死明顯有麻痹或腦膜炎征象的小白鼠,以其腦組織制或懸液接種于其人它小白鼠。

猴對登革病毒易感,很多種獼猴,食猴,長尾猿,狒狒都可因蚊蟲叮刺或注射病毒而受到感染;臼菬o癥狀的隱性感染,但接種后1~7天內(nèi)有病毒血癥,有人報告有輕度白細胞減少。

小雞、晰蜴、新生或成年豚鼠、兔、倉鼠或棉鼠實驗接種后不發(fā)生疾病。

個別報告稱腦內(nèi)或鼻腔內(nèi)接種可使日本黃鼠死亡,未能被證實。

⑶乙腦病毒:乙腦病毒屬于披蓋病毒科黃熱病毒屬的B組蟲蝶病毒。

實驗室內(nèi),乳鼠和成年小鼠鼠腦內(nèi)接種后發(fā)生致死性腦炎,腹腔內(nèi)接種后乳鼠發(fā)生致死性腦炎,只有幾種小鼠株的成年小鼠發(fā)生致死性腦炎。恒河猴、食蟹猴和成年倉鼠腦內(nèi)接種后發(fā)生致死性腦炎,但周圍途徑接種時只發(fā)生無癥狀的病毒血癥。豚鼠和兔腦內(nèi)或周圍接種,蝙蝠、小雞、和蒼鷺周圍接種后都只發(fā)生無癥狀的病毒血癥。蝙蝠可保持感染,經(jīng)過冬眠后重新發(fā)生病毒血癥。

2.沙粒病毒科

⑴胡寧(Juinin)病毒:胡寧病毒是阿根延出血熱致病因子。屬子沙料病毒的Tacaribe復合群。

豚鼠實驗感染Junin病毒時產(chǎn)生類似人類阿根延出血熱的致死性疾病。接種后5~8天,感染的動物開始發(fā)熱,在11~15天體溫過低,休克而死亡。病毒血癥以及尿和唾液排出病毒一直到死。尸檢時采集的主要器官中都有病毒。

乳鼠實驗感染時產(chǎn)生典型的病毒性腦炎,死亡率為95~100%,成年小鼠有抵抗力。

⑵拉沙(Lassa)病毒:拉沙病毒屬于沙粒病毒科。新生小白鼠腦內(nèi)接種此病毒引起不顯性持續(xù)感染。成年小鼠腦內(nèi)接種后5-7天出現(xiàn)致死性疾病,有痙攣發(fā)作,最后后腿強直、呼吸停止。成年多乳鼠實驗感染為隱性感染。松鼠猴肌肉接種后,經(jīng)10-14天潛伏期,動物發(fā)生多變m.gydjdsj.org.cn/jianyan/的致死性疾病。豚鼠腹腔內(nèi)接種后,發(fā)生呼吸功能不全,約67%的動物死亡。

淋巴細胞脈絡叢腦膜炎(LCM)病毒:本病毒與拉沙病毒,馬秋堡(Machupo)病毒同屬沙粒病毒屬,對小白鼠腦內(nèi)接種尤為敏感,可供分離病毒用,對猴及豚鼠有致病力。

應使用4周齡的小鼠及乳鼠、未斷乳豚鼠200-400g重的豚鼠?赡軙r,采用“瑞士”Albinos種小鼠。飼養(yǎng)中,應確保無LCM病毒感染。為取得最好效果,一方面接種幼年動物,另一方面用年齡較長的。接種量如下:

6-8天齡乳鼠:腦內(nèi)接種0.03ml,腹腔接種0.2ml。

4周齡小鼠:腦內(nèi)接種0.03ml,腹腔接種0.25ml。

未斷乳的小鼠:腦內(nèi)接種0.05ml,腹腔接種1ml。

已斷乳的200-400g豚鼠,腦內(nèi)接種0.15ml,腹腔接種5ml。

不同接種途徑的感受性亦是不同的。腦內(nèi)接種感染而發(fā)病的鼠數(shù)(4周齡以上的)遠比經(jīng)腹腔內(nèi)接種者為多。經(jīng)腹腔接種者可不顯任何癥狀。豚鼠(250g以上)二種接種途徑的發(fā)病數(shù)大致相等(有進腦內(nèi)接種稍高些),但這些資料并不對所有毒株適用。

小白鼠感染后表現(xiàn)多變,可能有三種過程:⑴急性疾病并死亡;⑵急性急病,恢復并產(chǎn)生抗體;⑶形成持久的耐受性感染,攜帶病毒,不產(chǎn)生抗體。決定因素有:⑴感染的病毒株;⑵接種途徑(最為重要);⑶動物感染時的年齡。

產(chǎn)生急性疾病的動物一般在感染后4-7天出現(xiàn)體征。表現(xiàn)為:弓背、豎毛、嗜睡、眼瞼炎、頭部水腫等。

3.小RNA病毒科

脊髓灰質(zhì)炎病毒:脊髓灰質(zhì)炎病毒是小核糖核酸(RNA)病毒科、腸道病毒屬的一種。1908年Landsteiner和Popper成功的把此病毒傳播于猴。在后來的40年里證明了亞人類靈長類能經(jīng)消化道感染,有些株能適應于實驗室的嚙齒類。

猴子:在此屬內(nèi),猩猩能感染和人類完全相似的疾病。但此類動物不易常備。實際工作中,各種不同的獼猴對本病來說是猿類中最為優(yōu)良的品種,特別是Macacus Rhesus。長尾猴類以及狒狒類對脊髓灰質(zhì)病毒亦有感受性,唯敏感性遠較獼猴為差。接種方法很多,腦內(nèi)注射未必是最佳的,可用:腹腔注射、坐骨神經(jīng)附近的深部肌肉注射、鼻腔滴注。實驗操作中最好以不同方法混合接種。

嚙齒動物:病毒在應用嚙齒動物前,常需經(jīng)猿子適用1-2代。嚙齒動物(棉鼠、小白鼠、田鼠、鼷鼠)可經(jīng)腦內(nèi)接種,最好選用年幼動物、2-3周齡的小白鼠或15天齡的棉鼠。動物常于12-25天出現(xiàn)麻痹。

⑵柯薩基(Coxsackie)病毒:柯薩基病毒屬小RNA病毒科腸道病毒屬。根據(jù)本病毒對乳鼠的致病情況將其分為兩組:A組:產(chǎn)生彌漫性肌炎伴有隨意肌纖維的急性炎癥及壞死。B組:主要引起大腦局部退行性變等。

柯薩基病毒常用的傳代和分離方法,是乳鼠腦內(nèi)、腹腔內(nèi)或皮下接種。4-5日齡的小鼠對A組病毒的感染仍然敏感。但B組病毒在1日齡或更小的小鼠繁殖最好。即使是成鼠,給予注射可的松、X線照射或感染期間持續(xù)暴露于寒冷(4℃,B組病毒)或嚴重營養(yǎng)不良都可使其對柯薩基病毒易感。通常乳鼠在癥狀出現(xiàn)后24小時內(nèi)死亡。除乳鼠外亦可用3周齡以內(nèi)的鼷鼠(Merion),它有固定的感受性,可用以分離及傳代。恒河猴腦內(nèi)接種A7和A14病毒引起中樞神經(jīng)系的神經(jīng)節(jié)細胞廣泛變性,進而導致松弛性麻痹。

4.布尼雅病毒科

腎綜合癥出血熱病毒(HFRSV)屬于布尼雅病毒科、布尼雅病毒屬,其敏感動物詳述于后。

5.正粘病毒科

流感病毒:屬于正粘液病毒屬。動物模型最好用雪貂,也可用小白鼠、金黃地鼠、豚鼠、猴及豬。

雪貂:是較為理想的交流感動物模型。白色皮毛的雪貂似較雜色雪貂為敏感。病理材料經(jīng)鼻腔內(nèi)接種。雪貂對甲、乙型流感均易感,病毒不經(jīng)適應即能對雪貂致病,并易傳播給其它雪貂和人。其臨床表現(xiàn)與人相似,發(fā)熱,并伴上呼吸道感染。愈后血清中產(chǎn)生高滴度抗體。

小白鼠:對流感病毒敏感。但其癥狀與人不同,主要表現(xiàn)為下呼吸道感染,并死于肺炎。直接取自患者的材料不宜于小白鼠分離病毒。適用的方法是:有毒材料應①在乙醚麻醉下通過鼻腔接種,②先在雪貂身上適應。

金黃地鼠:地鼠對研究流感溫度敏感變異株很有用處。地鼠為隱性感染,但可在鼻、肺部測出病毒繁殖量。有利之處是:其體溫和鼻部溫度與人的相似。對人毒不同的流感病毒溫度變異株,在地鼠機體也表現(xiàn)出相似的差異。

6.副粘病毒科

⑴麻疹病毒:除靈長類外,一般動物均不易感。1911年首次成功地傳給獼猴。以后證明,除了接觸和吸入外,其它種類的猴,如:猿類、恒河猴、崇猴、爪哇猴、倭猴等,對各種不同接種途徑也易感。其癥狀類似人類麻疹。潛伏期為3-22天,病毒血癥期為4-15天,約一半動物有皮疹、結(jié)膜炎、卡它和發(fā)熱。

適應在組織培養(yǎng)上的病毒可在乳腺或乳地鼠體內(nèi)繁殖,腦內(nèi)接種可引起腦膜炎癥。

⑵呼吸道合胞病毒:猩猩感染后可產(chǎn)生與人一樣的上呼吸道臨床癥狀。

猴,Cebus猴感染本病毒后,可引起肺炎。在肺和支氣管都可以找到呼吸道合胞病毒抗原。Cebus猴感染后4-6天,病毒繁殖方可達高峰,并出現(xiàn)臨床癥狀。

雪貂年齡愈小,病毒繁殖量愈大。3日齡雪貂,鼻內(nèi)感染時其肺部病毒量可達105PFV/g肺組織,7-14齡雪貂,肺病毒量僅103-104PFV/g肺組織;28日齡的雪貂,其肺內(nèi)測不出病毒繁殖量。

此外,地鼠和棉鼠對呼吸道合胞病毒較敏感,感染后,在其細支氣管及肺可以找到呼吸道合胞病毒。

7.彈狀病毒科

狂犬病毒(Rabies Virus):1987年Galfiev 首先用家兔作為實驗動物,進行了傳統(tǒng)的實驗,在該實驗中,巴斯德培育了對犬致病力減弱而對家兔具有固定潛伏期的病毒。

為了建立實驗室感染,常選用:中國地鼠、小白鼠、豚鼠和兔(按敏感性程度排列)。顱內(nèi)接種比皮下或肌肉注射更可靠。

小白鼠的狂犬病毒伏期一般為8-14天,很少超過20天。表現(xiàn)為豎毛、弓背、活躍興奮或淡漠無力,進而戰(zhàn)栗,后肢癱瘓,死亡。

家兔:初始癥狀為瞳孔擴張,數(shù)小時后呼吸困難、癱瘓,潛伏期一般為12-25天。

豚鼠:潛伏期比家兔短,當發(fā)生癥狀后,常有興奮期,此時,動物變得兇暴,最后癱瘓。

(二)常見DNA病毒的敏感動物

1.痘病毒科

天花病毒:猴及家兔均敏感。應選用雄兔作皮膚劃痕接種、角膜劃痕接種、睪丸內(nèi)接種。猴子則在脅腹部皮膚上作劃痕接種,如系雄猴則同時作睪丸內(nèi)接種。感染后兔皮膚上出現(xiàn)明顯的皮疹,局限于皮膚劃痕處;角膜炎性輕微或缺如,無睪丸炎。猴沿皮膚劃痕出現(xiàn)典型皮疹,如做睪丸內(nèi)接種,則有睪丸炎發(fā)生。

2.疹病毒科

⑴單純皰疹病毒(HSV):家兔為最適宜的動物,豚鼠、小白鼠、地鼠亦可用。用家兔及豚鼠的原因之一,是因為可以用有菌材料做角膜接種而可不加抗菌素或過濾,不妨礙病毒生長。

家兔角膜途徑接種:導致角膜結(jié)合膜炎。腦內(nèi)途徑接種:出現(xiàn)腦炎癥狀,最后死亡。

豚鼠角膜接種:病損如家兔。腦內(nèi)接種:有發(fā)熱,偶而有腦炎癥狀。

皮膚接種:最好在足蹠皮內(nèi)作劃痕,皮膚可出現(xiàn)皮疹,最后可能死亡。

小白鼠:最好用新生小鼠。經(jīng)腦內(nèi)或腹腔接種。動物呈腦炎癥狀,最后死亡。亦可同時接種一批“病毒-抗皰疹標準血清”混合液,以觀察第一批動物死亡及第二批動物存活情況,以簽定病毒。

⑵水痘一帶狀痘疹病毒(VZV)、巨細胞病毒:還未發(fā)現(xiàn)有實驗動物對這兩種病毒敏感。

(三)未分類病毒的敏感動物

1.m.gydjdsj.org.cn甲型肝為病毒(HAV)

1967年Deinhardt等首次證明HAV可在猴體內(nèi)增殖,此后Mascoli等從狨猴體內(nèi)發(fā)現(xiàn)人類HAVCR326株。

狨猴、黑猩猩、紅面猴對HAV均易感,經(jīng)口或靜脈注射接種病毒后,可產(chǎn)生肝炎。

肝組織呈現(xiàn)肝炎的病理改變。細胞漿內(nèi)查到HAV抗原,恢復期血清中檢測出相應抗體,糞便中可排出HAV顆粒。

2.乙型肝炎病毒(HBV)

黑猩猩是HBV的易感動物。狨猴雖可感染但不如前者敏感。因此用黑猩猩研究HBV的發(fā)病機理、檢測自動免疫、被動免疫的效果以及HBV疫苗的安全性。

目前為止,各種病毒敏感動物的研究。仍然是病毒學中引人矚目的的領域,因為在不同病毒疾病發(fā)病機制的研究、抗病毒藥物篩選、疫苗效果及安全性鑒定等方面,動物模型都有其獨特的優(yōu)越性。但就病毒分離而方,使用組織培養(yǎng)的方法,對于某些病毒更為方便。不同實驗室可根據(jù)其實驗目的、動物來源情況等,選擇不同的敏感動物。

三、HFRS動物模型的研究和應用

腎綜合征出血熱病毒(HFRSV),屬布尼亞病毒科(Bungavividae)中的一個新屬,稱為漢坦病毒屬。自1978年南朝鮮李鎬汪首次以疫區(qū)黑線姬鼠肺分離到HFRSV(亦稱漢坦病毒Hantaan Virus,HTNV)后,對其動物模型進行了眾多的研究。

(一)HFRS感染動物模型

感染動物模型的亞臨床感染,亦無明顯病理變化,主要用于病毒分離和傳代。目前有:非疫區(qū)黑線姬鼠、大白鼠、長爪沙鼠、家兔等。

1.黑線姬鼠

非疫區(qū)黑線姬鼠是最早用于病毒分離和實驗研究的動物。據(jù)報道用各種途徑(肌肉、皮下、肺內(nèi)、鼻內(nèi)、或經(jīng)口)接種均可使黑線姬鼠感染。皮下和肺內(nèi)接種0.1ml漢坦病毒或待檢其其它材料后,10天左右肺部出現(xiàn)病毒,以后在腎、肝、頜下腺中可檢出病毒。約接種后20天,肺中病毒滴度最高,以后逐漸下降,但150天后仍可檢出。

黑線姬鼠為野生鼠類,常有野生嚙齒類病毒的污染,加之來源、人工飼養(yǎng)、繁殖等問題較難解決,因而使用受到一定限制。

2.大鼠成鼠

1981年Leepw等將朝鮮出血熱病毒接種到雌性、1月齡Wistar和Fisher大鼠。這是首次將該病毒接種于實驗大鼠,肌肉接種0.5ml漢坦病毒后14-65天,肺內(nèi)可發(fā)現(xiàn)其特異性抗原;接種后三周,血清中可檢出特異性抗體,除脾臟亦可查到特異抗原外,與黑線姬鼠臟器的抗原分布相同。

朝鮮出血熱病毒對實驗室大鼠的適應,提供了無野生嚙齒類病毒污染的實驗模型,F(xiàn)已應用于特異性藥物治療研究。

3.長爪沙鼠成鼠

1983年朱智勇等發(fā)現(xiàn)長爪沙鼠對HFRSV敏感。六種途徑(肺內(nèi)、皮下、腹腔、口腔、肌肉)接種,第1代即可感染,無需傳代適應;臟器內(nèi)檢出特異性熒光部位與黑線姬鼠相同。接種病毒后4天,肺組織中查見病毒抗原,5-7天過高峰,通常于10-14天消失。接種后8天,查到抗體,14天達高峰。長爪沙鼠可用多種宿主動物體內(nèi)HFRSV的分離,且在較短時間內(nèi)即可獲得毒株。而且,這些毒株可用于疫苗的研制。

4.家兔

HFRSV感染的家兔,與長爪沙鼠成鼠一樣,亦為無癥狀短期自限性隱性感染。不同來源的HFRSV,除口飼外,肌肉、腹腔、肺內(nèi)、皮下接種均可使家兔感染,并能在體內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定地傳代,但不表現(xiàn)任何癥狀。接種后4天,有持續(xù)數(shù)天的病毒血癥,7-14天可在多種器官內(nèi)找到病毒抗原,以脾、小腸、胰腺中為明顯,肺、肝、腎等組織內(nèi)偶爾可見,8-9天抗原量最多,同時在血液中開始查到相應抗體,隨抗體效價增長體內(nèi)病毒抗原很快減弱,至第15天完全消失。

初步實驗表明,R3和76/118株都能使乳兔感染,其表現(xiàn)與成兔相似,全身多種臟器組織內(nèi)可檢出病毒抗原,但其熒光亮度更強,提示乳兔對HFRSV更敏感。

(二)HFRS致病動物模型

致病動物模型為顯性感性甚至死亡,并伴有明顯病理改變。主要用于發(fā)病機理研究、藥物篩選等。目前有小白鼠乳鼠、大鼠乳鼠、裸鼠及環(huán)磷酰胺處理的金黃地鼠。

1.小鼠乳鼠

Tasi等報道了第一個致病動物模型,即新生小白鼠(2-4齡)。相繼發(fā)現(xiàn)CD-1、ICR、Balb/等品系乳鼠均對HFRSV敏感。顱內(nèi)、腹腔、肌肉、皮下接種均可使其感染。我們的研究發(fā)現(xiàn):顱內(nèi)、腹腔聯(lián)合接種與單純顱內(nèi)接種,在發(fā)病時間、抗原分布上無明顯差別。但腹腔接種乳鼠發(fā)病時間要比腦腹聯(lián)合接種及單純腦內(nèi)接種平均遲4-5天。病毒抗原廣泛分布各臟器(腦、心、肝、脾、肺、腎、胸腺),腦內(nèi)接種0.02ml經(jīng)乳鼠傳代適應的漢坦病毒76/118株(LD50、10-6·5/0.02ml),乳鼠第7天開始發(fā)病,表現(xiàn)為蜷縮、活動減少、聳毛、弓背、尾強直、后肢麻痹,直致死亡,發(fā)病規(guī)律。

乳鼠現(xiàn)已成功地用于病毒分離、繁殖高滴度HFRSV,并被用于研究不同來源毒株的毒力及測定疫苗效力和安全性、篩選抗病毒藥物及研究發(fā)病原理。

2.大鼠乳鼠

Fishet大鼠(E344/N)出生后24小時內(nèi),分別顱內(nèi)接種HFRSV76/118株和B-1株(分離自實驗室大鼠),死亡率分別為18.8%、42.9%。腹腔分別接種上述兩種毒株,觀察至第50天,仍未見死亡。

3.金黃地鼠

每只地鼠腹腔一次注射200mg/kg環(huán)磷酰胺,48小時后,腹腔或皮下注射病毒懸液1ml,或腦內(nèi)接種0.05ml。絕大多數(shù)動物在感染后7-9天病死。在病死地鼠的各器官均發(fā)現(xiàn)有HFRS病毒抗原,并分離到病毒。各器官的病理變化酷似人體出血熱病變。

4.裸鼠

14-42天齡的CK-1無胸腺裸鼠,腦內(nèi)接種104·4PFU(0.02ml)漢坦病毒76/118株后40天,表現(xiàn)有體重減輕、活動減少、站立不穩(wěn)、嗜睡等,最后全部死亡。而其同齡同窩兔功能正常鼠不發(fā)病。

我們用乳鼠適應的漢坦病毒76/118株感染了21日齡NIH品系的無胸腺裸鼠,感染劑量2.5×105LD50,(腦腹聯(lián)合接種,0.02ml/腦,0.05ml/腹)。最早于第8天開始發(fā)病,表現(xiàn)為活動減少、互相抱團、食欲減退、體重減少、弓背、后肢麻痹,于20天內(nèi)全部死亡。而接種相同量病毒的同窩免疫功能正常鼠則不發(fā)病。腦、心、肝、脾、肺、腎均有特異抗原,腦內(nèi)抗原熒光最亮。初步觀察了人白細胞干擾素對裸鼠感染的保護作用,劑量為:20×106μ/kg,腹腔內(nèi)給藥,自病毒感染當天開始,連續(xù)用藥6天,發(fā)現(xiàn)治療組比對照組存活時間延長1.5-3天,進一步的研究正在進行中。

(三)靈長類和樹鼩

靈長類的研究尚無肯定的結(jié)果。

非洲綠猴、腦內(nèi)接種HFRSV后,觀察7周,未見臨床癥狀及病理變化。Amyx等發(fā)現(xiàn)獼猴和黑猩猩接種后,可有規(guī)律地出現(xiàn)短暫蛋白尿、病毒血癥,偶見痰質(zhì)血癥。在日本,用HFRS病毒接種幼齡獼猴(Cynomolgus)后7周,可見有與HFRS病人相似的病理變化:腎、肺、脾、心臟和肝可見毛細血管擴張、部分臟器可見彌漫性血管內(nèi)凝血(DIC)、腎髓質(zhì)集合管退行性變、感染3-4周有蛋白尿,并在組織中檢出抗原,但未觀察到臨床癥狀。看來獼猴可能有希望做為較好的致病研究模型。

國內(nèi)未志勇等將R3株病毒接種三只恒河猴(3~4歲),研究HFRS病毒在猴體內(nèi)的分布、增殖和排出,研究結(jié)果表明,接種病毒后3~5天即出現(xiàn)病毒血癥,直至血液中檢出抗體前2天止,持續(xù)8天之久;猴產(chǎn)生抗HFRS抗體時間在接種后第14天,且IgG和IgM抗體同時出現(xiàn);病毒血癥期直至產(chǎn)生抗體上,猴體內(nèi)各器官組織未發(fā)現(xiàn)病毒增殖。此時糞便和尿都未分離出HFRS病毒。從而可推測HFRS病毒在猴體內(nèi)增殖的部位可能是循環(huán)血細胞內(nèi),這與近年來證明該病毒在病人血細胞內(nèi)增殖相符。

最近嚴玉辰等將A16株病毒接種于六只樹鼩,每只由皮下和腦內(nèi)混合接種10-1病毒懸液1ml。結(jié)果:1~2號樹鼩于接種后7天死亡,經(jīng)檢測臟器抗原皆陰性,死后查血清抗體陽性。3~6號樹鼩接種病毒后,經(jīng)2~4次尿抗體檢查均陰性,血清抗體皆陽性。接種病毒7天后,均有不同程度的體溫增高現(xiàn)象。其中5號樹鼩于接種病毒在9天死亡?乖跇潼毰K器組織中的分布頗為廣泛,但1~2號小獸血中有抗體,臟器內(nèi)未檢出抗原,何種原因尚待研究。初步看來此種小獸對HFRS病毒較敏感,但非理想的敏感動物。其不同年齡、不同毒株、不同劑量的實驗,有待進一步深入研究。(本節(jié)常見病毒敏感動物的選擇資料由王晶翼同志提供)。

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