不同剂量复合维生素对H9N2亚型禽流感病毒感染小鼠有效保护效果研究
2019-03-22董宏伟李永彬
董宏伟,郑 丰,李永彬
(河南省驻马店市动物疫病预防控制中心,河南 驻马店 463000)
H9N2亚型禽流感病毒属于低致病性禽流感病毒(LPAIV),最早于1966年从患轻度呼吸道疾病的火鸡上分离得到,被命名为A/Turkey/Wisconsin/1/66(H9N2)[1]。近年来,H9N2亚型禽流感的流行变得日益频繁,给养禽业带来巨大经济损失,并对人类健康构成威胁,有效防治禽流感仍是一个亟待解决的难题。目前,控制禽流感的措施主要依赖于疫苗和抗病毒药。病毒抗原漂移或抗原转换带来的病毒持续变异,使AIV可逃逸动物机体已有的免疫应答,流感疫苗仅对亚型内抗原匹配较好的毒株具有免疫保护作用,往往对下一次的疫情起不到保护作用,难以应对流感大流行;流感病毒对抗病毒药物极易产生耐药性。
维生素在调节免疫过程中有广泛且重要的作用,比如淋巴细胞活化和增殖,辅助性T细胞的分化、组织特异性淋巴细胞归巢,特异性抗体产生和免疫反应的调节。VC、VE和B族维生素作为抗氧化剂,以非特异性的方式发挥免疫作用;而VA和VD有激素样特性,通过与核激素受体的相互作用,在免疫应答中发挥着关键作用,其代谢物在调节组织特异性免疫反应、预防或治疗炎症方面有一定潜力[2]。基于此,本试验采用高、中、低3个不同浓度的复合维生素给小鼠灌服,通过观察小鼠临床症状、存活状况、体温、体重和采食量的变化,以确定复合维生素给药剂量,从而增强对AIV的抵抗力,为H9N2亚型禽流感的防控提供参考。
1 材料与方法
1.1 主要仪器
手提式压力蒸汽灭菌器(YX-280D)(合肥华泰医疗设备有限公司), 电热恒温水浴锅(北京市长风仪器仪表公司),电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科技有限公司), 超低温冰箱(上海精天电子仪器有限公司), 垂直流超净工作台(上海智成分析仪器制造有限公司),电子天平(上海第二天平仪器厂) 。
1.2 病毒及实验动物
A/Chicken/HB/4/2008(H9N2) EID50为10-8.78/0.2mL本课题组分离、保存。6-8周龄雄性SPF BALB/c系小鼠(购于北京维通利华实验动物技术有限公司)。
1.3 药品
Retinyl acetate(批号1001019413,Sigma公司),维生素C注射液(批号 H20046089,辰欣药业股份有限公司),维生素D2果糖酸钙注射液(批号 H44024177,天心制药有限公司),(±)-α-Tocopherol(批号1001006848,Sigma公司)。
1.4 主要试剂的配制
生理盐水NaCl0.85g,去离子水100mL,完全溶解,高压灭菌。
0.01M磷酸盐缓冲液(PBS)NaCl8g,KCl0.2g,Na2HPO4·12H2O3.63g,KH2PO40.24g,去离子水900mL用盐酸调pH值至7.4,加去离子水定容至1000mL,高压灭菌,4℃保存备用。
1万U/mL双抗液注射用青霉素80万单位,注射用链霉素80万单位,PBS80mL,完全溶解后,-20℃冻存备用。
1.5 观察不同剂量复合维生素对小鼠临床症状和存活率的影响
表1 不同组复合维生素的组分剂量
取6-8周龄18-20 g雄性SPF BALB/c系小鼠30只随机分为4组,按常规方法饲养。各组维生素剂量见表1。设置对照组,每天给小鼠灌胃复合维生素液或生理盐水200 μL,连续灌胃10 d,11 d时鼻腔接种A/Chicken/HB/4/2008(H9N2)病毒的感染性鸡胚尿囊液200 μL/只,每天观察小鼠的精神状态和死亡情况并作好记录,连续观察31 d。
1.6 数据处理与统计分析
试验数据以(X±SE)表示。用SPSS for Windows 13.0 统计软件包进行t检验(Independent samplettest),P<0.05判为差异显著。
2 实验结果
2.1 复合维生素对H9N2亚型禽流感病毒感染小鼠临床症状和存活状况的影响
攻毒组小鼠,在攻毒后第1天整体状态良好;攻毒后第2天开始出现精神沉郁,活动减少,扎堆,体温、体重和采食量均大幅下降;攻毒后第3天症状比较明显,大部分小鼠精神高度沉郁,不活动或活动缓慢,被毛粗乱无光泽,呼吸呈弓背呼吸,出现呼吸震颤音,表现出呼吸困难和呼吸窘迫等典型流感症状(图1A),严重的呼吸窘迫持续3 d,存活小鼠从攻毒后第7天体征逐步恢复,第14天基本恢复至正常水平。维生素组也出现上述症状,但是症状较轻且高剂量维生素组症状最轻,恢复更早(图1B)。
图1 感染H9N2后第6天小鼠临床表现变化
存活率:感染后4-6 d为小鼠死亡高峰期,攻毒组在感染后开始死亡,观察期内攻毒组与维生素组存活率均为33%(6/18),对照组小鼠存活率为100%(图2)。维生素组小鼠开始死亡时间为144 h,比攻毒组小鼠110 h推迟了34 h,说明4种复合维生素对小鼠有一定的保护作用。
图2 维生素组以及对照组小鼠的存活曲线
2.2 不同剂量复合维生素对小鼠体温、体重等临床症状的影响
灌胃期间各组体温稳定,维持在37-38 ℃之间,接种病毒后,除对照组体温稳定,其余各组体温均呈现先下降后上升态势,攻毒组与各维生素组体温均在接种后第2天下降,攻毒组、低剂量维生素组和中剂量维生素组分别在第5、6、8天达到最低,高剂量给药组第2天达到最低,但最低值明显高于攻毒组,随后,各组恢复期间体温缓慢回升(图3)。
图3 维生素组以及对照组小鼠体温变化情况
对照组小鼠在实验期间体重缓慢上升,高剂量维生素组、中剂量维生素组、低剂量维生素组和攻毒组分别在攻毒后第3、7、8天下降至最低,高剂量维生素组明显高于对照组,且体重降低7%,明显低于其他组22%~30%。之后各组体重不断恢复,高剂量和中剂量维生素组体重始终高于攻毒组(图4)。
图4 维生素组以及对照组小鼠体重变化情况
接种病毒第2天,除对照组,其余各组采食量下降(图5),第3天均降至最低点,下降和恢复期间,各组采食情况为:高剂量维生素组>中剂量维生素组>攻毒对照组>低剂量维生素组。
综合各组临床症状、存活状况、体温、体重和采食量的情况,高剂量维生素组和中剂量维生素组对H9N2亚型流感病毒起到一定保护作用,前者保护作用更好。
3 讨论
H9N2亚型禽流感病,于1966年首次从火鸡中被检测,现在已呈全球流行,其宿主范围不断扩大,包括人类、狗、猪、鸡、鸭、鹌鹑、野鸡、鹌鹑、鸽子、乌骨鸡、石鸡和白鹭等[70]。H9N2亚型禽流感通常不会引起明显的临床症状或鸡只死亡,表现为轻度的发病率和死亡率,但是与其他病原菌共感染则会给养殖业带来重大损失[4]。此外,H9N2亚型流感病毒已经在家禽中建立了稳定的种系,在多种宿主中流行并持续变异,如H6N1,H6N2、H5N1、H7N9和H10N8,可能产生感染人类的重组毒株,带来公共卫生安全隐患[3, 5]。因此,有效防控H9N2对养殖业危害和人类公共卫生安全具有双重意义。H9N2亚型禽流感病毒属低致病性病毒,常表现为隐性感染或仅表现轻微症状,未能引起人们足够重视;由于病毒不断变异和重组,疫苗保护效果不断下降;抗流感药物如金刚烷胺、金刚乙胺的频繁使用,已出现耐药性,对流感病毒的敏感性也越来越低。因此,需要继续寻求有效的防控H9N2亚型禽流感的方法。
维生素是人和动物必须从食物中获得的一类微量有机物质,在机体生长、代谢、发育过程中发挥重要作用。研究显示,不同维生素在麻疹、艾滋病、流感的预防或治疗上有一定作用。本实验采用高、中、低3个不同浓度的四种复合维生素给小鼠灌服,观察其对H9N2亚型禽流感病毒感染小鼠的保护效果。每天给予800 IU VA、25 mg VC、12 IU VD和3.2 IU VE的高剂量复合维生素组小鼠感染H9N2亚型禽流感病毒后精神状态、体温和采食量的维持明显好于其他组,尤其在体重方面,感染后体重降低7%,明显低于其他组22%~30%。本实验结果显示,高剂量复合维生素对H9N2亚型禽流感感染的小鼠能起到保护作用。