劉香梅,趙維波,袁 文,王 靜,吳玉娥,張 鈺
(廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物監(jiān)測(cè)所,廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510663)
小鼠肝炎病毒,冠狀病毒科,冠狀病毒屬,基因由單股RNA構(gòu)成。主要經(jīng)呼吸道消化道感染,小鼠感染后,多呈隱性感染,但在實(shí)驗(yàn)等應(yīng)激因素下,可導(dǎo)致免疫抑制或免疫刺激,抑制淋巴球增殖反應(yīng),以及小腸淋巴組織Peyer’S Patch中B細(xì)胞免疫球蛋白的分泌,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成嚴(yán)重干擾。且該病毒在我國(guó)廣泛流行,血清流行病學(xué)調(diào)查1982年, 我國(guó)普通小鼠群中小鼠肝炎病毒的感染率為20%~100%[1],1997年~1999年,北京地區(qū)普通級(jí)小鼠肝炎病毒感染率為59%~87%[2],2003年~2007年,廣東省6個(gè)屏障實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)設(shè)施,5個(gè)設(shè)施曾先后出現(xiàn)小鼠肝炎病毒感染的情況[3]。小鼠肝炎病毒,是影響我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量最常見(jiàn)的微生物項(xiàng)目,也是各實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)單位和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用單位重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目。
近2年來(lái),隨著實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理者對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量重要性認(rèn)識(shí)的逐漸提高,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物健康監(jiān)測(cè)和哨兵鼠的設(shè)置越來(lái)越受到重視,但有關(guān)哨兵鼠如何設(shè)置,何時(shí)取樣,取什么樣檢測(cè)陽(yáng)性率更高的問(wèn)題,我們?nèi)鄙僦苯拥臄?shù)據(jù)支持。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇50只ICR小鼠,通過(guò)更換“臟墊料”的方式在MHV污染的設(shè)施內(nèi)設(shè)置哨兵鼠,并對(duì)抗原抗體存在情況進(jìn)行跟蹤。為哨兵鼠的檢測(cè)取樣提供數(shù)據(jù)支持。
SPF級(jí)ICR小鼠,雌性,50只,6~8周齡,購(gòu)自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司【SCXK(湘)2011-0003】。本實(shí)驗(yàn)在廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物監(jiān)測(cè)所負(fù)壓感染實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行【SYXK(粵)2012-0122】。
“臟墊料”即污染源,經(jīng)攜帶MHV病毒的小鼠用過(guò)的滅菌木屑?jí)|料混合而成。
酶標(biāo)儀 BIO-RAD680,實(shí)時(shí)熒光PCR儀 ABI7300。
小鼠肝炎病毒(MHV)抗體檢測(cè)試劑盒,購(gòu)自SMART公司。批號(hào):SM908。
將ICR小鼠以開(kāi)放籠盒方式飼養(yǎng)在MHV污染的負(fù)壓屏障實(shí)驗(yàn)設(shè)施內(nèi),每籠飼養(yǎng)5只,放置于籠架的底層位置,每周1次固定時(shí)間更換墊料。更換的墊料為設(shè)施內(nèi)MHV攜帶鼠用過(guò)的混合“臟墊料”。分別在實(shí)驗(yàn)第2,4,8,14,21,28,35,42,56和84天各剖殺動(dòng)物5只,采集血液、盲腸內(nèi)容物、糞便、肝臟以及肺臟檢測(cè)抗原抗體分布情況。
應(yīng)用SMART公司的小鼠肝炎抗體檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。
熒光定量PCR.具體可參見(jiàn)文獻(xiàn)[4]。
實(shí)驗(yàn)開(kāi)始第2天和第4天顯示抗體陽(yáng)性檢出率為0,第8天開(kāi)始,抗體檢出陽(yáng)性,陽(yáng)性率為100%(5/5),直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束抗體陽(yáng)性率仍為100(5/5)(表1)。
表1 小鼠肝炎病毒抗體陽(yáng)性率
熒光定量PCR方法檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,實(shí)驗(yàn)的第2天,肺臟中開(kāi)始檢測(cè)到小鼠肝炎病毒,檢出率為20%(1/5),其他臟器中未檢出小鼠肝炎病毒;第4天,肺臟、盲腸、糞便和肝臟均檢出小鼠肝炎病毒,其中肝臟檢出率為60%(3/5),其他臟器均為100%(5/5),檢出率明顯升高;第8天,肺臟、盲腸、糞便和肝臟仍均檢出小鼠肝炎病毒(檢出率均為100%);從第14天開(kāi)始,病毒檢出率開(kāi)始下降,同一時(shí)間點(diǎn)比較,盲腸內(nèi)容物檢出率最高,其次是糞便的檢出率;84 d后,所有的組織和樣本均不能檢測(cè)到病毒的存在(表2)。
小鼠感染后不同時(shí)間點(diǎn)的抗體水平和主要臟器病毒載量(Ct值)動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)圖見(jiàn)圖1。臟器載毒量在第2天肺部首次檢出,第4天達(dá)到最高水平,之后逐步減少,84 d后主要臟器組織中檢測(cè)不到病毒。抗體產(chǎn)生時(shí)間晚于病毒檢出時(shí)間,在第8天開(kāi)始檢測(cè)到較高水平抗體,并持續(xù)到試驗(yàn)結(jié)束,與預(yù)期基本一致,符合抗原抗體產(chǎn)生規(guī)律。但抗原持續(xù)時(shí)間稍微延長(zhǎng)。
表2 小鼠肝炎病毒陽(yáng)性檢出率情況
近年來(lái),隨著基因工程小鼠應(yīng)用的急劇增長(zhǎng)以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理者對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量重要性認(rèn)識(shí)的提高,哨兵小鼠的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,但關(guān)于哨兵鼠如何設(shè)置,如何送檢,才能到達(dá)較高的檢出率缺乏相關(guān)的數(shù)據(jù)支持,針對(duì)這些問(wèn)題,本研究分析獲得了ICR小鼠自然感染小鼠肝炎病毒后抗原抗體的持續(xù)性以及分布性等相關(guān)數(shù)據(jù)。
血清學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始第8天,動(dòng)物開(kāi)始檢測(cè)到較高水平的抗體(陽(yáng)性率為100%),并持續(xù)到試驗(yàn)結(jié)束(84 d)未見(jiàn)顯著降低,與人工感染小鼠肝炎病毒后抗體反應(yīng)特征一致[5-7],表明實(shí)驗(yàn)動(dòng)物感染小鼠肝炎病毒后,抗體產(chǎn)生時(shí)間周期短,并將會(huì)維持較長(zhǎng)的時(shí)間。
主要組織樣本抗原檢測(cè)結(jié)果顯示,在接觸病原2 d內(nèi),實(shí)驗(yàn)小鼠在肺臟中檢測(cè)到了病毒存在,這一結(jié)果與病原的感染途徑吻合,呼吸系統(tǒng)最早接觸潛到病原,從而最早檢測(cè)到病原存在,隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng),多組織樣本中均檢測(cè)到病毒存在,并且以盲腸內(nèi)容物最高,其次是糞便,表明消化系統(tǒng)是該小鼠肝炎病毒毒株的主要侵襲目標(biāo),同時(shí)也證實(shí)了小鼠肝炎病毒感染途徑的多樣性。就病毒的檢出時(shí)間和檢出率來(lái)看,自然感染小鼠排毒時(shí)間較人工感染小鼠肝炎病毒明顯延長(zhǎng)[5-8];但與Ferdinand等[9]所描述的小鼠肝炎病毒排毒時(shí)間基本相符。分析原因可能與毒株的類(lèi)型及其毒力強(qiáng)弱有關(guān),也有可能由感染方式所造成。
血清抗體與抗原檢測(cè)結(jié)果的關(guān)聯(lián)性分析顯示,實(shí)驗(yàn)第2天,抗原檢出陽(yáng)性,第8天,抗體出現(xiàn)較高水平,這說(shuō)明第2天病毒就經(jīng)呼吸道感染了小鼠,并刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫保護(hù)反應(yīng),抗體產(chǎn)生,并于第8天檢出,但是抗原的存在周期較短,隨著抗體的產(chǎn)生,動(dòng)物體內(nèi)的病毒逐漸被清除,因此抗原只能作為早期檢測(cè)的輔助手段。而抗體檢測(cè)則具有較高的穩(wěn)定性。
綜上所述,小鼠肝炎病毒的日常監(jiān)測(cè)樣本可以通過(guò)更換“臟墊料”的方式設(shè)置哨兵動(dòng)物。哨兵動(dòng)物的檢測(cè)早期可以進(jìn)行抗原檢測(cè);但2周后則只能選擇血清學(xué)方法確認(rèn)動(dòng)物是否感染。
參考文獻(xiàn):
[1] 孫靖.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基礎(chǔ)(第一版)[M],北京科學(xué)技術(shù)出版社,2004.211.
[2] 郭瑋,賀爭(zhēng)鳴,衛(wèi)禮,等. 小鼠肝炎病毒抗體檢測(cè)試劑盒的標(biāo)準(zhǔn)化研究[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào),2004,19(4):75-77.
[3] 劉香梅, 張鈺, 趙維波,等. 廣東省屏障設(shè)施小鼠群中小鼠肝炎病毒感染情況[J].中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志,2009,19(10):75-77.
[4] 熊煒,蔣靜,張強(qiáng),等. 小鼠肝炎病毒核酸快速檢測(cè)方法的建立和應(yīng)用[J]. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué), 2013, 30(4):1-5.
[5] 高俊,孫鳳萍,王勝昌,等. 實(shí)驗(yàn)小鼠感染小鼠肝炎病毒后的抗體變化[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007,13(1):8-11.
[6] Homberger FR, Barthold SW, Smith AL. Duration and strain-specificity of immunity to enterotropic mouse hepatitis virus [J]. Lab Anim Sci, 1992 ,42 (4) : 347-351.
[7] 劉忠華,劉香梅,閔凡貴,等. 小鼠冠狀病毒替代SARS感染模型的建立[J].中華實(shí)用醫(yī)藥雜志,2008,6(16):1441-1443.
[8] 王英,邵偉娟,高俊,等.小鼠肝炎病毒以不同途徑感染4個(gè)品系小鼠的比較[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版),2005,23(2):125-133.
[9] Scavizzi F, Raspa M.Tissue distribution and duration of mouse hepatitis virus in naturally infected immunocompetent ICR (CD-1) and immunodeficient athymic nude-nu mouse strains used for ovarian transplantation and in vitro fertili-zation [J].Lab Anim,2004, 38:189-199.