西山生物

病原体简介

小鼠腺病毒

小鼠腺病毒感染(Mouse adenovirus infection)在小鼠群中多呈隐性,带毒和排毒时间较长,是影响小鼠健康的中药因素之一。小鼠腺病毒有两个血清型,即FL株和K87株,前者常引起哺乳小鼠的致死性感染,成年小鼠呈全身性感染,累及棕色脂肪、心肌、肾上腺、唾液腺和肾脏等组织器官;后者常造成肠道局部的非致死性感染。中国药典对鼠源性生物制品要求检测的8种病毒中包括小鼠腺病毒,且该病毒还是SPF级小鼠要求检测项目之一。因此,了解小鼠腺病毒的特性对于实验动物机构和从业人员而言就显得尤为重要。接下来,本篇将深入了解二者的相关特性。

病原学

 

小鼠腺病毒( Mouse adenovirus,MAdV) 属腺病毒科,哺乳动物腺病毒属,无包膜,病毒粒子直径 65~80 nm,呈二十面体等轴对称,核酸型为线性双股 DNA。小鼠腺病毒有两种血清型,分别为: MAdV-1( FL株) 、MAdV-2 ( K87 株)。其中,MAdV-1 感染可导致乳鼠、免疫缺陷鼠和一些品系成年鼠脑脊髓炎、心内膜炎和肾上腺炎等,中枢神经系统是其主要感染部位。MAdV-2小鼠感染会导致腹泻,但在体外细胞培养中生长效率不佳。腺病毒壳体含有三种主要的蛋白:六聚体(Ⅱ)、五聚体基底(Ⅲ)和纤突(Ⅳ),还有多种其他的辅助蛋白。

流行病学

 

MAdV-1是由Hartley和Rowe(1960)发现的首批非人灵长类腺病毒之一。小鼠是其自然宿主,小鼠携带的病毒可在小鼠、肿瘤细胞及其他材料间交替传递。MAdV-1属于内皮取向的病毒,小鼠的脑微脉管内皮细胞是其天然感染的细胞。该病毒可通过接触尿液、粪便或鼻腔分泌物直接传播,且小鼠在感染后14d,尿液中便可出现病毒,病毒持续时间可长达2年。MAdV-1可感染整个小鼠的组织,当小鼠腹膜内被病毒感染后,小鼠的脑、脊髓和脾脏中便能发现最高水平的病毒。且能引起小鼠哺乳幼崽或免疫缺陷动物发病和死亡,即使剂量很低,对于哺乳期的幼鼠而言也是致命的。研究显示MAV-1在某些品系的成年鼠中科引起严重疾病,如SJL/J、C57BL/6、DBA和CD-1;有的品系却有抵抗力,如BALB/c、C3H/He、129/J。SJL/J小鼠是最易感的品系。用病毒感染易感动物,动物表现出渐进性的瘫痪,在感染第4~6天动物突发性死亡。小鼠腺病毒在鼠群中的感染率较低,有报道在普通小鼠群中的抗体阳性率为4%,虽然感染程度不严重,但感染小鼠可长期向外排毒。我司近5年(2018-2022年)的检测数据显示小鼠腺病毒的阳性率也很低,为0.48%

MAdV-2 是由日本学者Hashimoto等人从外观健康的DK1近交系小鼠粪便中分离得到,之后也在野生小鼠和其他实验小鼠中发现该病毒。MAdV-2和MAdV-1两型之间存在单向交叉反应,抗MAdV-1血清与MAdV-1和MAdV-2抗原均能发生中和反应,但神奇的是抗MAdV-2血清只能与MAdV-2抗原发生中和反应。与MAdV-1相比,MAdV-2感染小鼠具有严格的组织取向性,MAdV-2侵害小鼠的肠上皮细胞,在肠道之外的其他器官并没有观察到病毒的存在。且MAdV-2主要通过消化道进行传播,其对实验小鼠种群的感染率低于野生小鼠。MAdV-2感染小鼠后均不能引起小鼠死亡,仅能从肠道和粪便中分离得到该病毒。但是当哺乳幼鼠感染MAdV-2后,可引起其发育不全,体型矮小。血清学数据表明,与小鼠腺病毒抗原相关的病毒在实验大鼠中比实验小鼠中更普遍,这些感染大鼠的病毒与感染小鼠的病毒并不相同。有调查表明在叙利亚仓鼠肠上皮细胞内发现典型的腺病毒特征的细胞核内包涵体,电子显微镜显示在肠上皮细胞核内存在大量典型腺病毒样的病毒粒子。用间接荧光抗体试验,血清抗体和MAV-2发生反应,但没有发现与腺病毒相关的临床疾病。

临床症状及病理变化

 

MAV-1在小鼠中可引起急性和持续的感染。患病鼠表现弓背、被毛凌乱、腹部呼吸至轻微共济失调、反射亢进、后部瘫痪、神经性疾病等症状,这些症状与小鼠脑脊髓炎相关。MAV-1是内皮取向的病毒,侵害脑微脉管内皮细胞,感染小鼠表现出神经性症状,如震颤、突然性发作、共济失调和瘫痪。用MAV-1接种乳裸鼠,可造成十二指肠出血和致死性消耗性疾病。用病毒感染易感动物,动物表现出渐进性的瘫痪,在感染第4~6天动物突发性死亡。组织病理学观察可见脂肪组织灶性坏死。肝灶性坏死,坏死灶内可见中性粒细胞核淋巴细胞浸润,感染细胞核内可见包涵体。脑组织可见血管损伤,和炎症。

MAV-2经各种途径感染哺乳小鼠和成年小鼠均不引起死亡,仅能从肠道和粪便中分离到病毒。感染哺乳幼鼠可引起动物发育不全、体型矮小;感染成年小鼠没有临床症状。MAV-2感染小鼠没有明显组织学改变。在无临床症状的小鼠肠上皮细胞中能观察到大量的嗜碱性细胞核内包涵体。

对研究的影响

 

由于小鼠腺病毒可在小鼠、肿瘤细胞和其他材料间交替传递,从而对有关的试验研究产生严重干扰。研究发现MAV-1感染易感品系(C57BL/6)后细胞趋化因子和它们的受体在中枢神经系统和肾脏中有大量表达。相反、感染MAV-1的抵抗品系(BALB/c)小鼠细胞趋化因子的表达被显著抑制,仅有MIP-2在中枢神经系统表达。

检测方法

 

及时检测并诊断出该病毒对小鼠的生存和饲养而言就尤为重要,目前MAdV-1和MAdV-2 常见的诊断方法如下表所示:

方法

MAdV-1

MAdV-2

病毒分离与鉴定

1 . 可从感染小鼠的肾、脾、棕色脂肪、胸腺和淋巴等组织器官中分离病毒,用元代仔细胞进行培养,5-10d可观察到细胞病变;

2 . 用L细胞进行蚀斑实验,可观察到十分清晰的蚀斑边缘。

取感染小鼠粪便、小肠或小肠内容物,无菌处理后接种CMT-93细胞,2-3周后提取病毒。电镜下可观察细胞培养物中病毒的形态,再用血清学和分子生物学方法进行病毒鉴定。

血清学实验

常用的方法有补体结合试验、中和试验、玻片免疫酶法、免疫荧光试验和酶联免疫吸附试验等。

流式荧光试验、ELISA和免疫荧光试验均可用于诊断小鼠腺病毒。

组织病理学诊断

受到病毒侵害的组织可见坏死灶,且在肾小管、肾上腺皮质、肾脏、肠道、脑、唾液腺和心肌等组织的感染细胞中可观察到A型核内包涵体。

MAdV-2仅侵害小鼠肠道,感染该病毒的小鼠尤其在其回肠和盲肠能够产生细胞核内包涵体。

分子生物学诊断

可用小鼠腺病毒PCR诊断试剂,检测小鼠腺病毒感染。

可用小鼠腺病毒PCR诊断试剂,检测小鼠腺病毒感染。

预防与清除

 

小鼠腺病毒对实验小鼠种群的感染率低,将该病毒从种群中去除相对容易,子宫切除术或胚胎移植是根除小鼠腺病毒的有效方法。

研究表明小鼠腺病毒在开放饲养的鼠群中呈一种稳定持续的、隐性的感染,不同品系小鼠在对本病的易感性上没有区别,感染率的高低和季节性的关系不显著。这些提示我们,随着实验动物设施的不断改善和技术的不断提高,疾病和季节交化的关系不再象原来那样明显 ,而卫生状况的好坏则成为重要因素之一 ,这在相关从业人员今后的工作中应予以足够的重视。

参考文献

 

1 . Hemmi S, Spindler KR. Murine adenoviruses: tools for studying adenovirus pathogenesis in a natural host. FEBS Lett. 2019 Dec;593(24):3649-3659. doi: 10.1002/1873-3468.13699. Epub 2019 Dec 6. PMID: 31777948; PMCID: PMC6928396.

2 . 贺争鸣,吴惠英,卫礼等.小鼠腺病毒在鼠群中心感染及血清学检测方法的比较[J].北京实验动物科学,1988(02):16-20.

3 . 杜江涛,宋晓明,周莎桑等.小鼠腺病毒荧光定量PCR方法的建立及初步应用[J].实验动物科学,2017,34(03):49-54+65.

4 . 田克恭,贺争鸣,刘群等.实验动物疫病学