禽流感病毒动物模型的建立

侯慧丽

(河南省驻马店农业学校,河南驻马店 463000)

禽流感病毒动物模型的建立

侯慧丽

(河南省驻马店农业学校,河南驻马店 463000)

禽流感作为I类传染病以及致死率较高的人畜共患病一直受到人们的广泛关注,H5N1亚型禽流感病毒在全球多个国家肆虐,己严重威胁人类健康。在禽类AIV的感染及传播特点已经较为明确,而其在哺乳动物除通过滴鼻方式可以致病外,是否还存在其它感染途径。禽流感病毒动物模型的建立可以为研究病毒的突变、传染性和发病机制提供良好的技术平台。本综述概括了H5NI对几种哺乳动物：食蟹猴、雪貂、小鼠、大鼠、沙鼠、家猫等的致病性,为以后理想动物模型的建立和研究提供一定的帮助。

禽流感病毒；动物模型

禽流感病毒属于正粘病毒科（Orthomyxovor idae）的A型流感病毒属（Influenzavirus A genus）。迄今为止禽流感病毒共发现16种H亚型和9种N亚型。能感染人的主要有H5NI、H7N7、H9N2三种亚型，其中以H5N1亚型感染最广泛最严重。按AIV毒力的强弱将禽流感分为高致病性禽流感（HPAI），低致病性禽流感（LPAI）和无致病性禽流感（NPAI）。其中HPAI被世界卫生组织确定为A类烈性传染病，我国将其列为一类动物疫病。目前禽流感广泛分布于世界各地，历次禽流感的流行或暴发，均导致家禽生产性能下降及大批死亡，造成了巨大的直接经济损失，并且威胁到人类健康。因此对禽流感的研究具有重要的公共卫生意义。

禽流感的暴发不仅给各国造成巨大的经济损失，更严重的是它还威胁了我们人类的健康。为了解AIV的突变及发病机理，自1997年开始多种哺乳动物被应用到动物模型的研究中，主要包括非人灵长类动物（食蟹猴）、鼬科动物（雪貂）、啮齿类动物（小鼠、大鼠）、猫科动物（家猫）。

1 食蟹猴

2001年，Rimmelzwaan．G．F等人[1]用1997年分离株A/ Hongkong/156/97（H5NI型）实验性感染食蟹猴4只，感染后初期动物出现发热、精神萎靡、活动减少、食欲下降以及咳嗽等症状，第7天时动物开始出现咳嗽严重的出现了急性呼吸窘迫综合征，晚期因多器官功能障碍而死亡。病理见肺部充血实变呈紫红色，有轻微萎缩，散在出血及中度肺气肿，肺中央有坏死发生，呈重度病毒性肺炎的表现，气管、支气管有渗出，镜下见肺支气管间质性肺炎、肺泡炎，支气管上皮坏死。免疫组织化学染色显示肺泡巨噬细胞、上皮细胞均呈病毒抗原阳性。呼吸道病毒分离、RT-PCR均阳性，鼻、咽分泌物、肺及气管旁淋巴结可检测到病毒。化脓性扁桃体炎、脾淋巴细胞受损、肾小管坏死等也有发生，但肺外器官并没有找到活病毒复制的证据。有学者认为，感染AIV后发生的多器官功能衰竭的原因并不是病毒在多器官都有复制，而是重度病毒性肺炎和／或伴发细菌性肺炎后的并发症，这种强的致病力与多种细胞因子失衡有关。

食蟹猴感染H5N1型禽流感病毒后的临床症状和体征以及病理改变等与人类比较相似，可用于评价新的疫苗和抗病毒药物的研究。

2 雪貂

雪貂对流感病毒较敏感。2002年，Lois A．Zitzow等人分别用1997年H5N1型病毒分离株A/Hong Kong/483/97和A/Hong Kong/486/97滴鼻接种于雪貂，感染后雪貂体重下降、体温升高、反应迟钝以及鼻塞，喷嚏、呼吸困难，部分动物腹泻并出现神经系统的症状如斜颈、共济失调，外周血淋巴细胞一过性减少达60～65%。因病毒毒力的不同，雪貂感染后可出现不同程度的病变，毒力强的可产生系统性病毒复制，毒力弱的仅在呼吸系统复制。病理表现为肺组织呈实性变，镜下肺组织呈支气管肺炎及间质性肺炎，部分动物脑组织中神经胶质细胞增生，血管周围淋巴细胞及多核巨细胞渗出，说明病毒对神经系统的侵犯。

Govorkova等[2]用13株H5NI型AIV分别感染雪貂，实验分3组：①4株从人分离得到的；②2株从禽类分离得到的；③7株从禽分离得到的。结果：第1组动物感染后致急性重症呼吸道感染，除肺外全身多器官均分离到病毒，感染后3/4动物发生死亡；第2组动物感染后亦引起重症感染，2/3动物死亡；第3组动物感染后只引起中度感染，没有动物死亡，病毒仅在上呼吸道复制。说明不同的H5N1分离株致病力不同，毒力也随着基因突变而发生变化。

与非人灵长类动物比较，雪貂较易获得且价格相对便宜，是一个较好的禽流感病毒感染研究的动物模型，雪貂对AIV很敏感，但在细胞介导的免疫学研究中，雪貂存在缺陷，作为疫苗评价模型有它的局限性。

3 小鼠

3.1 BALB/c小鼠

禽流感病毒的研究中，近交系BALB/c小鼠表现很敏感，无论是从人分离的毒株还是从禽类分离的毒株，在小鼠体内部不需提前适应即能发生感染，感染后除肺外，在全身多器官均可查到病毒的复制，在AIV发病机制、疫苗及药物筛选等研究中应用最广泛也最方便。

有学者用4株H5N1型AIV感染6～8周龄的BALB/c小鼠，感染后所有动物体重下降，伴有外周血淋巴细胞减少；感染后6～10d发生死亡；病毒可以在肺内大量复制，部分动物肝、脾、肾、血液及脑中可检测到活病毒，产生系统复制；低致死率毒株感染的小鼠感染后期血清中产生了保护性抗体；病理学检查肺、肝、脾、肾、脑均有损害，包括坏死、炎症及出血的发生，免疫组显示有病毒抗原阳性细胞[3]。

3.2 ddY小鼠

有学者用H5N1病毒感染远交系ddY小鼠，感染后所有小鼠均出现消瘦，4～13d内发生死亡：血常规检查白细胞较感染前减少约40%～70%；病理表现为肺叶实变，急性支气管肺炎，上皮细胞脱落、支气管腔内炎性渗出、肺泡水肿等。脑部客观查到病毒性脑炎，神经元变性，神经吞噬细胞增多及血管袖套样改变，与器官相连的脂肪组织的变性坏死很明显，肺泡支气管上皮细胞，脑内部分神经元及胶质细胞病毒抗原阳性，说明AIV攻击的主要是肺、脑及脂肪组织[4]。

与非人灵长类及鼬科动物相比，小鼠最常用、最廉价，对AIV非常敏感，为病毒病原特性、疫苗评价、药物筛选提供了良好的研究平台；但同一株病毒感染小鼠和雪貂后可表现出不同的致病力，故对不同毒株致病力差异的机制还有待更深入的研究。

3.3 大鼠

曾有人用不同来源的病毒分离株通过滴鼻和口腔接种SD大鼠进行观察，从人和鸡分离的AIV在大鼠肺内可进行中等滴度的复制，整个感染过程中未出现体重下降、食欲减低等临床症状；从鹅分离的病毒株在大鼠体内不能复制，表明大鼠对AIV不敏感，可能与大鼠抵抗力较高、病毒基因对大鼠体内细胞的致病力低有关。

3.4 沙鼠

刘忠华[5]等用H5N1实验性感染沙鼠，感染后沙鼠出现反应迟钝、皱毛、弓背、食欲下降、体温降低、呼吸急促等症状，严重者发生死亡；肺组织可检测到病毒；感染后第8天可检出抗体；病理表现为肺淤血、水肿和实变，间质充血、炎细胞浸润，肝、胸腺、肾也有损害。

3.5 家猫

早在20世纪80年代就有猫的实验性感染报道。为了进一步查明猫对禽流感病毒是否易感，有学者[6]用HSNl型AIV毒株通过不同途径感染4～6个月龄的家猫：①滴鼻感染；②感染猫对健康猫的水平感染：③用感染H5N1病毒的小鸡喂食家猫。各途径均发生感染，动物表现发热、活动减少、结膜炎和呼吸紧迫。病理改变为肺实变，支气管肺炎，病毒性脑炎，神经元变性、坏死。H5N1感染家猫产生系统性感染，说明H5N1病毒在进化过程中对猫科动物致病性大大增强。通过密切接触患猫可发生水平传播，说明除呼吸道、粪口途径在H5N1病毒传播中也起到重要作用，这也提示家猫对AIV在动物与人类之间的传播中可能起很大的作用。

虽然实验中家猫对H5N1病毒很敏感，但目前家猫还没有完全实验动物化，故应用也较少。

综上所述，除SD大鼠对AIV不敏感外，其他动物感染后均出现发热、体重下降、精神萎靡、活动减少等症状，肺部出现严重病毒性肺炎的改变。病毒在雪貂、小鼠、家猫体内能形成系统性感染，说明AIV的广泛组织嗜性。与人感染禽流感相似，食蟹猴肺外器官有损害，却不能检测到活病毒复制，可能与病毒感染后刺激体内细胞因子失衡有关。

AIV在禽类之间传播途径明确，而在哺乳动物之间、人与人之间的传播特点仍不清楚。AIV经过长期进化后能否与人流感病毒重组产生人与人传播的株型?病毒在哺乳动物之间是否像Rimmelzwaan等实验中所示，通过与感染动物密切接触即可获得感染?这些问题要求我们不仅要对已建立的AIV动物模型做深入研究，还要考虑通过多种途径（消化道、血液或自然感染途径）造模。只要有良好的动物模型作为研究基础，才能更好地了解AIV的分子生物学特性及禽流感的流行病学特点，为人类防治禽流感提供可靠的依据。

[1] Rimmelzwaan G，Kuiken T，Amerongen G，et a1.Pathogenesis of influenza（H5N1）virus infection in a primate model[J].J Virol，2001，（75）：6687-6691.

[2] Govorkova A，Rehg E，Krauss S，et a1.Lethality to ferrets of H5N1influenza viruses isolated from humans and poultry in 2004[J].J Virol，2005，（79）：2191-2198.

[3] Peng G，Watanabe S，Wells K，et a1，Biological heterogeneity，including systemic replication in mice of H5N1 influenza A virus isolates from humans in Hong Kong[J]. Virol，1999，（73）：3184-3189.

[4] 杨松涛，高玉伟，王承字，等．虎源H5N1亚型禽流感病毒感染小鼠模型的建立[J].中国病毒学，2006，（21）：353-357．

[5] Nishimura H，Itamura S，Lwasaki T，et a1.Characterization of human influenza A（H5NI）virus infection in mice：neural-，pneumo-adipotropic infection[J].General Virol，2000，（81）：2503-2510.

[6] 刘忠华，王颖彦，黄韧，等．禽流感H5N1型病毒对沙鼠致病性的初步研究[J]．实验动物与比较医学，2005，（25）：199-202.

[7] Rimmelzwaan F，Van Riel D，Baars M，et a1.Influenza A virus（H5N1）infection in cats causes systemic disease with potential novel routes of virus spread within and between hosts[J].Am，J，Pathol，2006，（168）：176-183.