中文名称:SARS-CoV PUMC01鼻腔途径感染恒河猴模型
英文名称:PUMC01(SARS-COV) virus intratracheally infected rhesus monkey model
类型:SARS-CoV感染动物模型
分级:NA
用途:用于SARS-CoV鼻腔途径感染研究。
研制单位:中国医学科学院医学实验动物研究所
保存单位:中国医学科学院医学实验动物研究所
2002年在中国广东爆发的严重急性呼吸综合征(SevereAcute Respiratory Syndrome,SARS)波及全世界34个国家。2003年4月16日,世界卫生组织根据包括中国内地和香港地区,加拿大、美国在内的11个国家和地区的13个实验室通力合作研究的结果,宣布重症急性呼吸综合征的病因是一种新型的冠状病毒,称为SARS冠状病毒。
SARS早期(1~3d),不断释放到血液中SARS-CoV,引起病毒血症。临床上,表现为发热、畏寒、头痛、肌痛等症状。从SARS疾病的起始,淋巴细胞就受到了SARS-CoV的侵袭,因此,患者的外周血淋巴细胞数目减少是诊断SARS的重要指标。SARS轻症患外周血CD3+、CD4+、 CD8+数恢复正常;重症患者呈持续下降。所有死亡SARS患者尸解标本中,脾、淋巴结、扁桃体和肠道的淋巴组织萎缩,淋巴细胞大量减少,呈现出耗竭状态。在数周到2个月时间内,SARS-CoV对重症SARS患者免疫器官的损伤程度达到了艾滋病晚期水平。由于患者发生免疫缺陷,因此,发生机会性感染的发病率在本组病例中高达50%。
陷窝蛋白-1在呼吸道上皮细胞内高表达,SARS-CoV感染造成多组织脏器损伤,以肺损伤最突出。初始在肺组织中复制增值的SARS-CoV、经血重新进入肺的SARS-CoV和渗出到肺组织中的淋巴细胞、单核细胞本身携带的SARS-CoV在肺内聚积、增殖,不断加重肺损伤。这种损伤具有连续性、弥漫性、严重性的特点,导致广泛性肺泡上皮细胞和血管内皮细胞损伤,大量蛋白性液体、纤维蛋白、炎症细胞渗出和炎症介质的过量释放,造成了肺内毛细血管的通透性显著增加,最后引起弥漫性肺泡损伤(diffuse alveolardamage, DAD)发生。此时,疾病陷入进展期(4~9d)。在进展期,与肺部的病理改变相对应,患者出现咳嗽、气促、胸闷和呼吸困难等呼吸系统症状。X线检查,肺内早期病变是两肺下野出现斑片状阴影。病情继续发展,到达极期(10~14d),患者出现严重呼吸困难,甚至发生急性呼吸窘迫综合征。X线下,进展期和极期病变迅速发展为两肺广泛病变,呈现弥漫分布斑片状渗出阴影,伴有磨玻璃阴影、边界模糊结节状实变影。
实验用恒河猴在实验室内传代三次以上,遗传背景明确,年龄为1-3岁。按照国家微生物和寄生虫SPF等级通过检测,并证明抗SARS抗体阴性。
恒河猴在生物安全三级(BSL-3)实验室内饲养,并按国家动物生物安全标准操作规程进行操作。
SARS-CoV病毒株为PUMC01(Sino-1, GenBank Acc. #:AY350750),分离自一个死于北京协和医院的典型的SARS患者(PUMCH)。该病毒株通过RT-PCR、序列分析和电子显微镜方法鉴定为SARS-CoV。通过鼻腔喷雾方法感染动物。
感染后,每天检测肛温、血液学指标和胸部放射线。每日观察咳嗽、鼻腔分泌物、呕吐、皮疹、呼吸衰竭、呼吸困难、腹泻和食欲降低等情况。克他命(Ketamine)安乐死后取样检测。
5.1 恒河猴感染后临床变化
恒河猴感染后出现体温升高,最高40.2℃,随后降至38℃左右。部分动物出现呼吸困难,摄食减少,胸腹部皮肤出现皮疹。未见咳嗽、流涕、呕吐、腹泻等临床表现。胸部放射线照射没有发现肺脏异常,白细胞计数无明显异常。对照组组动物均未出现体温升高、咳嗽、呕吐、皮疹、腹泻、窒息和呼吸困难。X线检测未发现肺部异常,WBC计数正常。
5.2 恒河猴感染后体内抗SARS-CoV抗体和SARS-CoV复制情况
感染病毒前,恒河猴中血清抗SARS-CoV特异性抗体阴性。测抗SARS-CoV特异性IgG抗体,第15-30天达高峰,最高达到1:320,同时也可检测到中和抗体的产生(表2)。对照组抗未检测到抗SARS-CoV IgG抗体。