轮状病毒大鼠模型
1.培养毒株感染大鼠模型 Steven LV等人使用培养的IDIR毒株感染4~6日龄CD大鼠,感染途径为灌胃,剂量为10μl。通过酶免法,在感染后12h,可在感染动物体内检测到病毒抗原,在感染后1d,所有的10个动物病毒抗原检测都为阳性。然而,到感染后2d和3d,有70%检测为阳性,直到感染后14d检测不到病毒抗原。
使用定量酶免法发现,感染后第1天在所有样品中检测到高水平的病毒抗原。到感染后2d和3d,肠病毒的抗原高峰急剧下降。第二个抗原峰值在第4天,随后呈下降趋势,一直下降到第14天,见图16-1。
(1)大体病变:剖解可见乳鼠大肠内充满水样不成形稀便或黏液,严重时回肠至直肠段,可见不同程度的胀气,胃扩张充满大量未消化的母乳,肠系膜淋巴结、心、肝,肺、脾、肾未见明显异常。
(2)光镜下病变:感染后第一天:小肠黏膜绒毛上皮坏死,绒毛上皮合胞体形成,绒毛萎缩,可出现在整个小肠段。但大部分严重的、顽固性病变出现在远端小肠绒毛1/3处。合胞体经常可包含15个核,在绒毛上皮的一些段落经常包含一定数量的1~2μm的嗜酸性胞质包涵体,在绒毛1/3处腔内合胞体常常含有3~6个核。另外,在感染后第一天,对照大鼠远端小肠黏膜绒毛上皮细胞可见核空泡,而感染病毒大鼠缺乏,代替为绒毛上皮扁平或立方形的非空泡变上皮。虽然一些绒毛固有层含有很小的圆形单核细胞,但很少有炎症反应。
感染后第三天:远端小肠绒毛萎缩,对照大鼠远端小肠上皮大的顶端空泡在5个感染大鼠中4个缺乏。而表现为绒毛上皮细胞无空泡或可变大小、清晰度的空泡,缺乏固定位置关系的绒毛上皮细胞。和对照大鼠比较,感染大鼠小肠滤泡深、宽、紧靠肌层黏膜;而对照大鼠小肠滤泡则长、薄、更稠密,包裹进固有层。滤泡上皮细胞细长,包含大的、不规则形核仁,有丝分裂常见,有时在一个滤泡中可数出7个上皮细胞合胞体。上皮细胞坏死在部分小肠段不存在。典型的顶端细胞质空泡形成在近端或中部小肠绒毛上皮细胞中。
感染后第五天:绒毛长度的改变在常规光镜下不易发现。感染后7~12d,绒毛出现正常,滤泡增生仍然存在,但程度比以前描述的轻。
在远端小肠,滤泡深度在感染后1~5d增加,绒毛高度和滤泡深度的比率在感染后1~3d减小,但更精细的变化是在感染后其他时间或小肠段。感染大鼠的远端小肠绒毛在整个12天研究过程中比对照大鼠短。其他组织和器官未见明显异常。
2.患者粪便感染模型 魏强等选用SPF级Wistar和SD两个品系的乳鼠,每只5日龄乳鼠经口感染10μl患者粪肠悬液(经0.22μm滤膜过滤),观察发病过程、排毒时间、病原、病理学改变和组化抗原定位。感染24h出现腹泻症状,2h后全部发病,腹泻持续到第6天,两个品系均较敏感。疾病后期出现肛门阻塞,生长迟缓,但未见死亡,均见有大体和组织病理学改变,如空泡变性,包涵体,抗原阳性,各种表现相似于自发EDIR。实验感染结果表明RRV是EDIR的病原,且可排毒到第6天(表16-3)。
(1)大体解剖:自然发病和实验感染的乳鼠腹部膨隆,肛门部有黄色稀便,常污脏其他部位,疾病后期常有坚硬粪便阻塞肛门,不易脱落。解剖可见胃充满未消化乳块,盲肠以下大肠充满黄色稀便,少到中量充气,使肠壁菲薄透明。其他脏器未见异常。
(2)光镜观察:自然发病乳鼠小肠上皮细胞空泡化较严重,但未见到包涵体。实验感染乳鼠的小肠绒毛短粗,24~48h后可见到圆形或椭圆形,大小与胞核相近,位于核上方,周围有一圈透亮区的嗜酸性染色物质和少量包涵体。绒毛中央淋巴管扩张,黏膜下层水肿。感染3天后仅见绒毛上皮细胞空泡化和中央淋巴管扩张,持续到6~7d,Wistar和SD两品系病理过程未见明显差异。感染过程中,未见有淋巴细胞浸润等炎症反应,其他器官未见异常。
免疫荧光组化抗原定位:小肠空肠段在感染24h后见到上皮细胞内阳性荧光颗粒。2d后消失。阳性荧光细胞大多集中在绒毛顶端上皮细胞胞质内。大肠及其他器官未见阳性荧光细胞。
(3)电镜观察:Wistar乳鼠感染RRV24~48h后,小肠上皮细胞增大,微绒毛短粗,粗面内质网上的核糖体脱落在胞质中,线粒体数量明显减少,核增大,染色质密集分布于核周围。胞质中出现电子密度透亮区,其内可见3种形态的病毒颗粒:直径为70nm左右,大多呈圆形,为成熟的RRV;直径45nm左右,为粗糙型;直径为30nm或更小,由RRV核心部分构成。在该区域,还可见到一些细颗粒和网状的中高电子密度的结构,为前病毒体的成分,这些成分和细胞破损物质密集成堆出现,有时占据细胞较大位置,致使细胞严重损伤变形,这些破损细胞相邻面胞膜有时消失,形成融合现象,多个胞核堆集在一起,其内未见到病毒,表明RRV复制只在小肠上皮细胞胞质中进行。