编辑推荐:
为解决现有弓形虫(T. gondii)感染小鼠模型依赖实验室适应株、不能反映自然感染,且 III 型分离株研究稀缺的问题,研究人员开展了基于 III 型分离株 TgShSp24 卵囊感染小鼠的模型研究。结果显示该模型能模拟自然感染,且与 II 型分离株有差异。此研究为药物和疫苗测试提供了新工具1212。
弓形虫(
Toxoplasma gondii)是一种能引发弓形虫病的原生动物寄生虫,它在全球范围内广泛传播,大约三分之一的全球人口都受到其感染。这种寄生虫的传播途径多样,主要包括摄入受污染来源的卵囊、食用含有组织包囊的未煮熟肉类,以及母婴垂直传播。感染弓形虫后,免疫功能正常的个体往往没有明显症状,但免疫功能低下的宿主可能会患上严重的弓形虫性脑炎,先天性感染还可能导致流产或长期健康问题
34。
在研究弓形虫感染方面,小鼠模型发挥着至关重要的作用。它帮助科学家们深入了解弓形虫感染从急性期到慢性期的转变过程、组织包囊形成机制,以及宿主对弓形虫的免疫反应,还能用于评估潜在药物和疫苗的疗效。然而,现有的模型存在不少问题。一方面,常用的实验室适应株经过多次体外传代,其毒力可能发生改变,无法准确反映野外分离株的行为。另一方面,以往研究多通过腹腔或皮下注射速殖子的方式感染小鼠,这与自然感染途径不符。而且,目前对 II 型弓形虫参考分离株的研究较多,而针对 III 型分离株的研究却非常稀缺25。
为了解决这些问题,西班牙马德里康普顿斯大学兽医学院的研究人员开展了一项重要研究。他们构建了一种基于口服感染 III 型分离株 TgShSp24 卵囊的瑞士 CD1 小鼠模型,并与 II 型分离株 TgShSp1 进行对比。这项研究成果发表在《Veterinary Research》杂志上6。
研究人员开展此项研究用到了以下几个主要关键技术方法:首先,进行动物实验,将 45 只 6 周龄雌性瑞士 / CD1 小鼠分为 5 组,分别口服不同剂量的 TgShSp24 或 TgShSp1 卵囊,对照组给予 PBS,实验过程中密切观察小鼠的临床症状并每周称重;其次,通过 PCR 检测和定量目标器官中的弓形虫 DNA,确定寄生虫载量;最后,利用 ELISA 评估血清样本中的 IgG 免疫反应78。
下面来看看具体的研究结果:
- III 型 TgShSp24 分离株导致小鼠慢性感染:在感染后的第一周,只有少数小鼠出现轻微临床症状。第二周,症状加重,部分小鼠体重明显下降,还出现了两例突然死亡的情况。到了第三周,大多数小鼠的症状有所缓解。通过 PCR 检测发现,所有感染组的寄生虫在各器官和组织中均有分布,且脑包囊计数呈现剂量依赖性趋势。IgG 血清学分析证实了弓形虫感染,但部分低剂量感染小鼠未产生可检测的 IgG 反应91011。
- TgShSp24(III 型)和 TgShSp1(II 型)分离株在慢性感染期间寄生虫载量和组织嗜性存在差异:在相同的实验条件下,用 100 个卵囊感染小鼠,发现 TgShSp24 分离株在感染急性期引起的发病率和临床症状比 TgShSp1 分离株更严重。此外,两种分离株在组织中的寄生虫分布和载量也有所不同,TgShSp24 感染的小鼠在某些肌肉组织中的寄生虫载量更高,而 TgShSp1 感染的小鼠在大脑中的寄生虫载量更高1314。
研究结论和讨论部分指出,该研究构建的小鼠感染模型具有诸多优势。它采用卵囊感染,更接近自然感染过程;使用的是野外分离株,避免了实验室适应株的局限性;并且首次对 III 型分离株进行深入研究,建立了慢性感染模型,有助于研究药物和疫苗的疗效。同时,研究发现不同基因型的弓形虫分离株在感染结果、致病机制和治疗方法上存在差异,这进一步强调了该模型的重要性。此外,该小鼠模型与仔猪弓形虫病模型具有相似性,为将小鼠模型的研究结果外推至仔猪提供了依据,有助于优化资源,减少对大型动物研究的依赖,在弓形虫病防治策略的临床前开发中具有重要意义1215。