登革病毒感染模型研究进展

登革病毒感染模型研究进展

黄病毒属黄病毒范畴。它是一种以蚊子为主要传播媒介的rni病毒，可导致登皮热、出血热和登皮休克综合征。近年来,登革热流行呈不断上升的趋势,发展成为威胁人类生命健康的重大公共卫生问题。但目前登革热的发病机制仍然不是很清楚,主要是由于感染登革病毒后,只有人类才表现出临床症状,所以急需一种合适的动物模型,来探讨登革病毒及其所致疾病的本质。本文为登革病毒感染模型研究进展的综述。登革病毒的感染模型可分为体内和体外两种类型。1内部模型1.1动物种类1.1.1马克思主义生物在治理登革病毒方面的作用灵长类的基因与人类相似,所以理论上被登革病毒感染后的发病机制也应该与人类相似。学者报道称将登革病人的血清由静脉/皮下注射到猕猴体内,但是并没有出现任何临床症状;将病人血中的病毒连续传代后注射到猕猴体内,在猕猴出现病毒血症时取其血浆皮下注射给人,人类出现典型的登革热表现,猕猴却没有任何症状。利用不同类型和不同剂量的病毒以及众多种类的灵长类动物进行的研究表明,灵长类动物对登革病毒敏感,感染后可形成低的(<100PFU/ml)或者未被检测出的病毒血症和持续存在的抗体反应,但是猴子均末出现明显的症状。诸多研究证实用灵长类动物感染登革病毒,可出现病毒血症并检到抗体,但无任何临床症状,再加上动物保护呼声日盛,目前用猴子等灵长类动物进行登革病毒的研究较少。1.1.2老鼠实验的登格病毒用于建立登革病毒鼠类模型的小鼠可分为具有免疫活性的小鼠和免疫缺陷小鼠两种类型。1.1.2.对登革病毒感染的检测(1)A/J小鼠:A/J小鼠为最具免疫活性之小鼠,多用于研究登革出血热的发病机制,尤其是登革出血热中的血小板减少症的发病机制。该模型的优点在于A/J小鼠具有正常的免疫功能,可用来阐明登革病毒感染免疫病理反应的发生规律等。但是该小鼠需较大剂量病毒才能引起感染,而且登革病毒感染引起的病毒血症没有HepG2-grafted小鼠和K562-SCID小鼠明显,且持续时间短,不能从感染小鼠血液中分离出登革病毒,必须用RT-PCR技术才可检测出登革病毒的RNA,这降低了该动物模型的应用价值。(2)BALb/c小鼠:BALb/c小鼠对登革2型病毒P23083株感染敏感,出现症状与人相似,同时具有正常的免疫功能,对于研究登革病毒感染中的免疫病理机制有重要价值。然而,由于4W的BALb/c小鼠仅对DEN-2(P23083株)敏感,这就严重地限制了该模型的应用范围。1.1.2.对登革病毒的敏感性(1)基因敲除小鼠(AG129小鼠)模型:AG129小鼠是一种基因敲除小鼠,对登革病毒感染具有较高敏感性,由于体内缺乏IFN2α、β基因以及IFN2γ受体基因,使登革病毒诱生机体产生的干扰素不能发挥作用,这对于登革病毒疫苗效力的检测有重要价值。因此,AG129小鼠在登革病毒致病机制和疫苗检测的研究中可能有一定作用。(2)严重联合免疫缺陷小鼠:严重联合免疫缺陷小鼠由于T、B细胞功能均缺乏,对移植入其体内的异种组织细胞排斥反应较弱。将人外周血淋巴细胞(hu-PBL)移植入SICD,建立hu-PBL-SCID小鼠,但是它对登革病毒的敏感性较低。Anjing等将HepG2细胞移植入SCID体内,建立了HepG2-grafted小鼠模型。此模型对登革病毒有较高的敏感性,症状与人类的登革出血热症状相似,可用于研究登革病毒的致病机制。LinYL等将白血病细胞株K562细胞移植入SCID后,制成了对登革病毒敏感的K562-SCID小鼠模型,可用来检测不同登革病毒的毒力以及抗体对登革病毒感染的保护作用。但是由于SCID免疫功能不健全,而免疫病理反应又是DHF的主要病因之一,所以,HepG2-grafted小鼠和K562-SCID小鼠作为登革病毒感染动物模型也存在着一定的局限性。(3)NOD/SCID小鼠:NOD/SCID小鼠是把SCID小鼠和NOD小鼠杂交的一种动物模型,接种登革病毒后,可以出现类似于人的临床表现,也可以检测到病毒、登革抗体等。由于此模型内缺乏鼠免疫细胞,不存在小鼠细胞混杂效应的影响,可用来研究人类移植细胞、组织的免疫功能,故其用于发病机制和抗登革病毒药物研究非常有价值。1.2被感染的病毒在4个血清型的登革病毒中,采用登革2型病毒作为接种病毒的研究为多。1.2.1小鼠初次感染4W的BALb/c小鼠对登革2型病毒P23083株敏感,腹腔内接种后,小鼠就出现弓背、皮毛不整、行动迟缓等症状,在第7d100%死亡。经腹部皮下多点注射登革2型病毒(NGC株和其他临床分离株)可模拟自然感染方式建立BALb/c小鼠感染模型,感染后病毒呈全身性多脏器组织分布,NGC株和临床分离株诱导特异性抗体产生的动态与病毒血症期不同,可能是由于不同毒株间存在着变异,病毒的生物学性状不同,引起产生抗体类别、水平的差异所致;在初次感染阶段,TH1/TH2应答均发挥重要作用;而再次感染阶段以TH2应答为主。1.2.2血清型及清髓病毒对小鼠的毒力给hu-PBL-SCID小鼠腹腔接种登革1型病毒,仅有少量的小鼠表现出弓背、耸毛、震颤、低热等感染症状,且从接种到表现出症状需要较长的时间,敏感性低。商正玲等经皮下和肌肉注射登革3型病毒,可诱导BALb/c小鼠产生特异性IgG类抗体。LinYL给K562-SCID小鼠接种不同血清型的登革病毒,发现小鼠的死亡率不同,表明K562-SCID小鼠可用来检测不同登革病毒的毒力。目前关于登革的研究,大部分集中在2型病毒上,故有必要对不同血清型的登革病毒作全面而深入的探讨,以加快对致病机制及其临床诊断治疗的阐明。1.3接种方式及接种量实验动物是否出现典型症状与感染的途径有关。登革病毒的接种方式主要有以下几种:皮下注射、腹腔内接种、脑内接种、静脉内注射、肌肉注射。使用最多的是腹腔内接种,如BALb/c小鼠、AG129小鼠、HepG2-grafted小鼠和K562-SCID小鼠等,相对其它接种方式而言,腹腔内接种后症状比较明显,感染小鼠可出现典型的登革热表现。其次是皮下多点注射法,经腹部皮下多点注射登革病毒(登革2型病毒NGC株和临床分离株)可建立BALB/c小鼠的感染模型,这种方法模拟自然感染方式,结果更接近于实际情况,但是其症状和感染的剂量、毒株有关,所以实验情况不是很稳定。第三为脑内接种法。目前主要用于研究登革毒力,即以登革病毒经脑内注射后乳鼠有无发病及死亡率的高低作为衡量其毒力大小的标志,这种接种方式在乳鼠模型上比较好,应用于成年小鼠的效果还有待于进一步研究。其余接种方式使用较少,如给A/J小鼠静脉内注射登革2型病毒,对研究登革热的发病机制特别是登革出血热中血小板减少症的机制具有较好的意义;经皮下(0.2ml)和肌肉注射(0.3ml)登革3型病毒,每d1次,连续3d,可诱导BALb/c小鼠产生特异性IgG类抗体。2室外模型很多原代细胞培养都支持登革病毒在体外复制、繁殖,所以人体中有一些细胞被用来研究病毒毒株的繁殖、诊断、病毒复制以及抗病毒作用研究等。2.1细胞基因突变可能联合细胞的检测在体外模型研究中,大部分使用的是实验室适应的登革病毒株,相对而言,它们的毒力比较强,可以感染更多的细胞,形成较高的滴度,容易测试。其中,多次传代的病毒株出现的显性突变可能与生理并不相关,所以得出的实验结果不是很理想;低传代的病毒株效果好,但是来源缺乏,尤其是直接从临床得来的隔离群标本。即使是从同一个病人得到的标本,由于它们的基因型与传代史的不同,在体外感染同一类细胞的能力也是不一样的。2.2体外感染时细胞内皮细胞因子与细胞间相互作用传统观点认为,被蚊子叮咬后,病毒首先在单核细胞或巨噬细胞内复制。现在研究表明登革病毒主要感染树突状细胞,包括胰岛细胞和从树突状细胞分化来的单核细胞。原代树突状细胞可以通过体外纯化血单核细胞,再用细胞因子刺激得到。病毒在体外感染树突状细胞,计算体外隔离群的复制率,由此来推断体内的复制率,可用来做毒力标记。虽然多项前瞻性研究都倾向病人体内病毒的水平与疾病的严重程度有一定的关系,