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模型制备

梅毒动物模型的建立及研究

2023年01月30日 浏览量: 评论(0) 来源:《常见和新发传染病动物模型》 作者:张连峰 秦川 主编 责任编辑:yjcadmin

建立梅毒的动物模型研究比较困难,在家兔中可形成实验性梅毒感染,一般认为Tp在家兔的实验感染和人的自然感染至少在早期没有什么不同,这种看法是在家兔和人的密切对比中得出的。仓鼠和豚鼠可在接种Tp部位发生损害,但不典型;免疫受抑制的鼠也可被感染,但有时不易成功。有研究表明,鼠对Tp的免疫反应较家兔慢,甚至难以产生免疫反应,这可能是因为鼠对Tp的免疫反应性比较弱的原因。近年来,国内也有使用鼠模型进行 Tp膜蛋白单克隆抗体的相关研究并取得一定的成功,然而,综合考虑各种因素,特别是家兔对Tp的易感性,到目前为止,绝大多数梅毒的动物模型研究建立的主要还是兔模型。

Tp虽然不能直接在体外培养,但通过接种于家兔的睾丸,可以间接地进行体外培养,

其方法是:用经过多次传代后的梅毒螺旋体菌混悬液(约含螺旋体10的7次方/ml)0.5毫升/只接种于兔睾丸,观测接种后的兔各种变化。

Tp经接种后,展现出类似于有机微生物体外培养的5个阶段:孵育期、指数增长期、静止生长期、退化期、潜伏期。研究表明,在各个阶段中,有几条重要因素有重要影响:①皮损的表现;②损害的持续时间;③寄生菌的特征;④动物器官的感染性;⑤病理学改变;⑥血清学改变;⑦这些表现与青霉素治疗的相关性。综合这几个因素将各阶段分别阐述如下。

1.孵育期

(1)损害表现:该阶段没有损害出现。

(2)该期的持续时间:该期变化较大,通常需要6d,也可能是3个月,主要受以下各种因素的影响:①接种方法:接种方法不同,该期持续时间不同。②接种的菌株:如接种100万个Nichols株需要6~8d;接种100万个Gand株需要39d。③菌株来源:Tp菌株较难适应宿主,有研究发现,在15例从梅毒感染患者的皮损组织接种Tp的家兔中,只有9例有阳性结果:在最初3个月仅有6例阳性,3~6个月期间仅有1例,另外2例潜伏梅毒是在6个月后才发现的。④所选取的接种物的阶段:有研究显示,从家兔潜伏梅毒阶段获取的Tp需要较长的孵育期。⑤家兔的年龄:较年幼的家兔所需要的Tp孵育期常常较年长的家兔短。⑥环境温度:Hollander和Turner发现,在环境温度高于20℃以上时,梅毒皮损出现的较少,Tp孵育时间延长(通常>72d);而低于该温度,则皮损出现的较多,孵育时间明显缩短,在20d左右;还有研究发现,在5℃或低于该温度,有可能出现泛发性皮损。⑦接种菌的毒力:有研究表明,毒性偏低的Truffi和Hoffmann株,接种少于6000个菌株只能产生潜伏梅毒,而Nichols株只需1至2株即可能导致睾丸炎。⑧供体既往的治疗情况:有研究发现,经青霉素治疗的供体提供的Tp毒力会降低,而经肾上腺糖皮质激素治疗的Tp毒力则有可能呈几何倍数增强。

(3)寄生菌:该阶段Tp在接种部位存在1~2d,在随后的蚀斑阶段则查不到。

(4)宿主器官的感染表现:①睾丸炎:尽管在该情况下显微镜下查不到Tp,但感染比较严重。②胭窝处淋巴结:有研究报道,在接种5 min后,胭窝处淋巴结中可以查到Tp。③其他器官:在接种18h后,脑脊液中即可发现Tp;有研究发现,通过接种脑脊液中含Tp7~11d的家兔,在接种26d后的家兔睾丸浆液涂片中均发现有Tp的存在。

(5)病理学表现:组织学上该阶段没有标志性的皮损出现,但可有圆形细胞浸润。

(6)血清学:该阶段Tp血清学检查结果阴性。

(7)青霉素治疗:有研究发现,在正常家兔中,淋巴结中的青霉素血药浓度是血液水平的1/7,但却比睾丸中的高4倍。

2.指数增长期

(1)损害表现:该期睾丸开始出现肿胀。可出现皮损,Saito K等通过对63例梅毒兔的回顾性研究表明,皮损首先集中在鼻周,其次是外生殖器、唇、眼睑和肛门。

(2)持续时间同孵育期一样,受各种因素的影响(接种的菌株、菌株来源、家兔的年龄、环境温度、接种菌的毒力、既往供体的治疗情况),变化较大。例如,对于适应较好的 Nichols株,生长至1000 000个Tp,通常需要3~4d,但也有可能长达5~36d。

(3)寄生菌:Tp在睾丸开始肿胀后,表现为短小纤细、活动力较差,而一旦进入该加速生长阶段,Tp每隔30~33h分裂一次。有研究表明,在顺利的情况下,分裂的速度明显依赖于菌株的毒力、活力以及其他因素(如温度等);也有研究发现,在鼠的模型中,分裂是每25d一次。在该阶段,Tp呈对数生长,且活力增强,有研究通过电子显微镜研究发现,该阶段Tp附着在细胞上或者钻入细胞内,甚至还发现Tp钻入精子的头部。

(4)宿主器官的感染性:①睾丸炎:在该阶段,睾丸感染十分严重。②淋巴结:在该阶段,淋巴结被大量累及,传播感染是很可能的,但不恒定,和上一阶段相比,Tp比较容易被发现。

(5)病理学表现:该阶段皮损真皮浅层血管周围较明显的炎性浸润。

(6)血清学:该阶段RPR检查结果仍然阴性,但FTA血清学实验开始阳性。

(7)青霉素治疗:在该阶段,与血液中水平相比,淋巴结和睾丸中的血药水平开始增高。

3.静止生长期

(1)损害表现:表现为急性睾丸炎,该期睾丸增大、肿胀明显。

(2)持续时间:同以上各期一样,受各种因素的影响,变化较大。对于Nichols株,通常需要6~7d。

(3)寄生菌:Tp在该期有很强的活力,在该期,Tp表现为规律的螺旋形,长约10μm,该阶段Tp数量稳定,不再增长。

(4)宿主器官的感染性:①睾丸:在该阶段,有一定的传染性。②淋巴结:具有传染性,取该阶段的淋巴结接种于正常家兔的阴囊后,会导致感染,传染概率达95%。该阶段 Tp首先经淋巴管其次经血流播散至宿主全身各处。

(5)病理学表现:接种第12d后,睾丸切片显示伴有血管增生和大量炎性细胞增多,输精管内腔开始出现浆细胞。

(6)血清学:该阶段RPR血清学检查结果仍然阴性,但FTA试验开始出现显著的滴度增高。

(7)青霉素治疗:在该阶段,血液中血药浓度水平需达到2.74U/ml,睾丸中0.85U/ml,淋巴结中为0.73U/ml。

4.退行期

(1)损害表现:该期出现“树胶肿”样损害,睾丸变硬坚实,在睾丸深部或睾丸鞘膜出现较硬的结节,95%的个体出现溃疡损害,这些损害通常出现在接种后15~20d,但有时候可能会晚至44d左右。在该阶段,急性播散性睾丸炎的表现已经完全消失。接种处出现丘疹,很快破溃并结痂。

(2)持续时间:同以上各期一样,受各种因素的影响,变化较大。对于Nichols株,通常需要15~195d。

(3)寄生菌:和上期播散性睾丸炎相比,Tp在该期数量减少,活力有所减弱,在该期,Tp形态学可出现变异。

(4)宿主器官的感染性:该阶段Tp遍布家兔全身,但不同部位分布并不均匀,以淋巴结、睾丸、肝最多,动脉血、脾、骨髓含量相对较少,心肌、脑组织中几乎没有。但也有研究在该阶段的兔脑组织、眼前房液、脑脊液中找到Tp。

(5)病理学表现:Franceschini等在研究中观察到有以下3个阶段的变化:①血管管腔被炎性细胞堵塞,管腔内壁增厚,被圆形细胞、淋巴细胞、浆细胞以及一些嗜伊红的多核巨细胞浸润,输精管完全堵塞。②20~25d,睾丸结构进一步变化,输精管管腔不能辨认,睾丸所有血管均被浸润物堵塞,有些被增厚的内皮细胞关闭,大量嗜伊红的淋巴浆细胞浸润。③由于血管栓塞导致溃疡形成。淋巴浆细胞和嗜伊红浸润物质达到巅峰,直到溃疡深处,并波及每一边,主要围绕毛囊周围。浸润区域与有少许圆形细胞但含黏蛋白丰富的干净区域间隔分布。睾丸鞘膜显著增厚并纤维化并被炎性细胞浸润。睾丸在该阶段已经完全形成树胶肿改变,输精管不能辨认。电镜下,Tp被本质上是粘多酶的颗粒状物质包裹。睾丸切片显示伴有血管增生和大量炎性细胞增多。输精管内腔开始出现浆细胞。

(6)血清学:尽管滴度水平在不同动物之间不同,且也与最初接种的Tp数量不相干,但该阶段定量的RPR和FTA血清学滴度达到最大值,并维持此水平在18~24个月。固定的抗体似乎对于体内的Tp没有作用,否则的话,高低度的抗体会缩短皮损存在的时间。Saito K等通过梅毒兔实验的研究表明,RPR滴度与梅毒病情相平行,反映了感染的进程,并且与皮损等临床表现相关联,有症状的或临床表现明显的则滴度增高。

(7)青霉素治疗:在该阶段,血液中血药浓度需达到水平0.45U/ml,睾丸中0.16U/ml,按照平均血浆水平2.55U/ml,淋巴结中为0.53U/ml。

5.潜伏期

(1)损害表现:该期通常没有进一步的损害出现,但睾丸会轻度萎缩。极少数情况下,皮肤黏膜的丘疹会含有少量Tp。这种情况在既往激素治疗过的个体中更为常见。有时也有坏死性骨损害出现。

(2)持续时间:同以上各期一样,受各种因素的影响,变化较大。

(3)寄生菌:该阶段很难检测到Tp,数量极少,Tp的形态也可不典型,主要存在于淋巴结中,其次眼房水、脑脊液中。

(4)宿主器官的感染性:Tp的毒力进一步减弱,感染一年后,淋巴结转移的阳性率为75%,而两年后只有33%,再次接种的孵育时间长达30~145d。

(5)病理学发现:该阶段睾丸鞘膜仍然纤维化明显,但炎性浸润基本消失,纤维组织骨小梁包绕着输精管,部分萎缩。

(6)血清学:血清抗体的效价自发降低,但达不到阴性水平。

(7)青霉素治疗:在该阶段,血液中血药浓度水平需达到6.3U/ml,睾丸中0.55U/ml,淋巴结中为1.9U/ml。


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