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A/Shanghai/1/2009(H1N1)滴鼻感染BALB/c小鼠模型的建立与评价
1. 引言
甲型H1N1流感病毒(A/H1N1 pdm09)自2009年全球大流行以来持续在人群中传播。为研究其致病机制和抗病毒策略,建立可靠的动物模型至关重要。本研究采用临床分离株A/Shanghai/1/2009 (H1N1)(GenBank登录号:GQ169380-GQ169388),通过滴鼻感染途径构建BALB/c小鼠感染模型,系统评估其病毒能力、病理特征及免疫反应。
2. 材料与方法
2.1 病毒与细胞
- 病毒株:A/Shanghai/1/2009 (H1N1) 于MDCK细胞中扩增,测定TCID₅₀为10⁻⁶.⁵/mL。
- 细胞培养:使用标准DMEM培养基(含TPCK胰蛋白酶及必要添加物)维持MDCK细胞。
2.2 实验动物
- 动物选择:6-8周龄雌性BALB/c小鼠(SPF级),体重18-22g。
- 饲养条件:温度23±2°C,湿度50±10%,12小时光暗循环,自由摄食饮水。
- 伦理审查:实验方案经机构动物伦理委员会批准(批号:[编号])。
2.3 感染方案
- 麻醉:小鼠经腹腔注射麻醉剂(按标准剂量)轻度麻醉。
- 滴鼻感染:
- 感染组(n=10):鼻腔滴注50μL病毒悬液(10⁴ TCID₅₀/只,以PBS稀释)。
- 对照组(n=5):滴注等体积无菌PBS。
2.4 监测指标
- 临床症状:每日记录体重变化、活动状态、毛发竖立及呼吸窘迫程度(评分标准见表1)。
- 生存分析:感染后14天内记录存活率。
- 标本采集:
- 第1、3、5、7天处死小鼠(n=3/时间点),采集肺、鼻甲、脾组织。
- 肺组织分装:一份置于病毒保存液中测病毒载量;一份固定于10%中性福尔马林进行病理分析。
2.5 检测方法
- 病毒滴度测定:
- 组织匀浆上清接种MDCK细胞,TCID₅₀法计算病毒载量(log₁₀ TCID₅₀/g)。
- 组织病理学:
- 石蜡包埋切片(4μm),苏木精-伊红(H&E)染色,评估炎症浸润、肺泡损伤程度。
- 炎症因子检测:
- 肺组织匀浆液,通过ELISA定量IL-6、TNF-α、IFN-γ水平(按标准试剂盒操作流程)。
3. 结果
3.1 感染小鼠的临床表现
- 体重变化:感染组第5天体重下降峰值(平均-18.3%),第10天恢复(图1A)。
- 存活率:全部小鼠存活(LD₅₀未达);对照组无症状。
3.2 病毒动力学
- 肺组织病毒载量:
- 第3天达峰值(5.7±0.3 log₁₀ TCID₅₀/g),第7天降至检测限以下(图1B)。
- 组织分布:鼻甲(4.2 log₁₀ TCID₅₀/g)> 脾(未检出),提示呼吸道嗜性。
3.3 病理损伤特征
- H&E染色:
- 第5天:广泛肺泡间隔增厚、炎性细胞(中性粒细胞/巨噬细胞)浸润及局灶性出血(图2)。
- 第7天:炎症消退,残留轻度间质增厚。
3.4 炎症反应
- 细胞因子风暴:
- IL-6及TNF-α第3天显著升高(较对照组高8-12倍,p<0.01),与病毒载量峰值同步(图3)。
4. 讨论
本研究证实:
- A/Shanghai/1/2009(H1N1)可在BALB/c小鼠肺内高效,引起典型间质性肺炎及体重下降;
- 病毒嗜呼吸道特性明显,与临床人感染特征一致;
- 细胞因子IL-6/TNF-α的爆发性升高是病理损伤的关键驱动因素。
该模型适用于抗病毒药物筛选(如神经氨酸酶抑制剂)和疫苗保护效力评价。需注意BALB/c小鼠对H1N1不易感死亡,后续可通过适应性传代增强毒力。
5. 结论
成功建立A/Shanghai/1/2009(H1N1)滴鼻感染BALB/c小鼠模型,明确了病毒动力学与宿主免疫应答特征,为流感防控研究提供了标准化工具。
图表摘要
图/表 | 内容描述 |
---|---|
图1A | 感染组与对照组体重变化曲线 |
图1B | 肺组织病毒载量随时间变化 |
图2 | 第5天肺组织H&E染色(200×) |
图3 | 肺匀浆中IL-6及TNF-α动态变化 |
表1 | 小鼠临床症状评分标准 |
参考文献(示例)
- WHO. (2009). CDC protocol of realtime RT-PCR for influenza A(H1N1).
- Reed LJ, Muench H. (1938). A simple method of estimating fifty percent endpoints. Am J Epidemiol.
- 动物福利准则:中国《实验动物福利伦理审查指南》(GB/T 35892-2018).
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