BALB/c小鼠流感病毒感染模型的建立

背景介绍
     流感病毒传播迅速,每年可引起季节性流行,儿童、孕妇、老人以及慢性基础疾病患者等高危人群,患流感后出现严重疾病,已成为全球性的公共卫生安全问题,而接种流感疫苗可预防流感病毒及其并发症。流感病毒感染动物模型的临床病理特征及进展程度应与人相似,雪貂为首选动物(EMA)。小鼠通常被认为非疫苗保护研究优选动物,但由于BALB/c小鼠对流感病毒敏感,有明显的症状和体征,近年大部分流行毒株如H1N1、B/Victoria、B/Yamagata均可导致出现小鼠体重下降、肺病毒载量上升、轻到中度间质性肺炎等感染特征,且BALB/c小鼠的生长周期短,遗传背景明确,便于操作,常用于流感疫苗的效价评估。本研究通过建立BALB/c小鼠B/Austria/1359417/2021(B/Victoria Lineage) 病毒感染模型,可引起中度及以上间质性肺炎和一定程度的病毒载量升高,为后续流感疫苗评价提供依据。图1 常见的流感病毒类型评价案例分析
1. 实验动物
SPF级BALB/c小鼠12只,雌雄各半,6周龄,体质量18~24g;B/Austria/1359417/2021(B/Victoria Lineage) 病毒来源于NIBSC。
图2 BALB/c小鼠
2. 主要仪器
主要仪器:电子天平,显微镜
3. 方法简述
*取适应性观察合格的BALB/c小鼠12只,雌雄各半,随机分为两组,即第一批处理动物为A组,第二批处理动物为B组。
*对每只小鼠使用异氟烷进行麻醉,随后取B/Austria/1359417/2021(B/Victoria Lineage) 病毒5倍稀释液,通过滴鼻使小鼠感染0.05mL病毒株。
*小鼠在感染病毒后第5天处理6例动物(即A组),动物安乐死后取肺组织,左肺提取RNA用q-PCR法测定病毒载量,右肺HE染色进行组织病理学检查;*在感染病毒后第7天,处理6例动物(即B组),动物安乐死后取肺组织器官,左肺提取RNA用q-PCR法测定病毒载量,右肺HE染色进行组织病理学检查。每天观察动物状态,记录其死亡数,并且对死亡动物进行解剖,观察肺病变,确定其因流感致肺感染而死亡者方可计数。临床观察期间每天称重1次。
4. 实验结果
1. 小鼠的生存情况
实验期间大部分造模动物于造模后第1天开始出现被毛蓬乱等现象,第5天开始出现被毛蓬乱、弓背等症状。各造模动物体重于造模后第4天出现明显下降,至第7天体重持续下降(见图5—图6)。
图5   雌性BALB/c小鼠体重变化曲线图

6:雄性BALB/c小鼠体重变化曲线
2. 小鼠肺部病毒载量
造模后第5天造模动物肺部病毒载量达到峰值,至第7天造模动物肺部病毒载量略微下降,但病毒载量仍处于高水平(见图7)。
图7 BALB/c小鼠肺部病毒载量
3. 组织病理学改变
BALB/c小鼠滴鼻感染B/Austria/1359417/2021 (B/Victoria Lineage) 病毒5至7天,均会引起肺脏不同程度的病变,具体表现为细支气管黏膜上皮细胞变性/坏死、脱落;肺泡/肺泡腔可见浆液/纤维渗出;肺泡腔/血管周围炎细胞浸润等(见图8—图11)。

5.实验结论
     本研究建立的B/Austria/1359417/2021(B/Victoria Lineage) 病毒鼻滴感染BALB/c小鼠模型,在滴鼻感染B/Austria/1359417/2021(B/Victoria Lineage) 后,第4天体重出现明显下降,至第7天体重持续下降;第5天病毒载量达到峰值,第7天动物肺脏病变程度最高。本研究成功建立了小鼠临床流感病毒感染模型,为后续疫苗的研发提供了良好的动物模型。