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)、扁桃腺、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 貓、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) 猴 | 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、麻雀 | 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、傳染性軟疣病毒,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 雞 | + + | 雞、火雞 鳥、猴、嚙 | 雞 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 同 - | - 小鼠、大鼠、地鼠 - | C C B |
貓病毒組 | 白血病 肉瘤 | EeSV FeSV | 貓 貓 | + + | 貓 貓、狗、兔、猴 | 貓、狗、猴、人 | C C |
其它 | 蛇 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 - - - - | 蛇 地鼠 大白鼠 豚鼠 牛 猴猿 猴 | + - - - + + | - - - - - 猴 | - - - - - 猴 | C C C C C C B |
表10-50 動物DAN腫瘤病毒
病 毒 組 | 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 猴 | 有 無 無 | 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 | 核 核 核 | 有 無 無 |
腺病毒組 | 人引型 猴6型 牛 鳥型 | 人 猴 牛 雞 | 無 無 無 無 | 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 | 核 核 核 核 | 無 無 無 |
皰疹病毒組 | HSV2 EBC 猴 鳥 蛙 兔 | 人 人 猴 雞 蛙 兔 | ? ? 無 有 有 無 | 地鼠 猴 雞 蛙 兔 | 地鼠、人 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 | 核 核 核 核 核 核 | 無 無 無 無 無 無 |
痘病毒組 | 傳染性軟疣 YaBa 纖維粘液瘤 | 人 猴 兔鹿松鼠 | 有 有 有 | ||||||
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 | 33~35 | 36~48小時 | 血 凝 | 尿囊液、羊水 |
流行性腮腺炎 | 9~12 | ″ ″ | 35 | 5~7天 | 血 凝 | ″ ″ |
新城疫 | 9~12 | 絨毛尿囊膜、羊膜腔 | 32 | 4天 | 死亡血凝 | ″絨毛尿囊膜 |
水 痘 | 10~13 | 絨毛尿囊膜 | 37 | 2~3天 | 痘 皰 | 絨毛尿囊膜 |
痘 苗 | 10~12 | ″ | 37 | 2~3天 | 痘皰死亡 | ″ |
天 花 | 10~12 | ″ | 37 | 3天 | ″ ″ | ″ |
單純皰疹 | 10~13 | ″ | 37 | 2~6天 | ″ | ″ |
帶狀皰疹 | 10~13 | ″ | 37 | 2~5天 | ″ ″ | ″ |
乙型腦炎 | 6~8 | 卵黃囊、絨毛尿囊膜 | 37 | 3天 | 死 亡 | 雞胚、尿囊液、絨毛尿囊膜 |
春夏型腦炎 | 6~8 | ″ ″ | 37 | 3~4天 | ″ | 卵黃囊膜 |
東方馬腦炎 | 10~12 | 羊膜腔、尿囊腔 | 37 | 18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 | 37 | 3天 | ″ | 絨毛尿囊膜 |
狂犬病 | 7~9 | ″ 羊膜腔 | 37 | 4~6天 | 血 凝 | ″、羊水 |
勞斯肉瘤 | 9~11 | ″ | 37 | 5~10天 | 痘 皰 | 絨毛尿囊膜 |
雞傳染性支氣 | 5~6 | 卵黃囊 | 37 | 3~4天 | 死亡或異常 | 卵黃囊 |
管 炎 | 9~11 | 絨毛尿囊膜 | 37 | 3~7天 | ″ ″ | 尿囊液、絨毛尿囊膜 |
(一)RNA病毒敏感動物
1.披蓋病毒科
⑴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,食蟹猴,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。
⑶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
⑴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可在狨猴體內(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。
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)。