H1N1流感病毒A/PR/8/34株构建小鼠病毒性呼吸脓毒症模型的创新研究

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Laboratory Animal Research 2.7

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  本研究针对当前缺乏模拟病毒性呼吸脓毒症的动物模型问题,香港大学团队通过H1N1流感病毒A/PR/8/34株鼻腔接种BALB/c小鼠,首次建立可模拟人类病毒性脓毒症的动物模型。研究采用Murine Sepsis Score(MSS)和SOFA评分系统,证实该模型可诱发肝肾功能障碍等典型脓毒症特征,为研究病毒性呼吸脓毒症的病理机制和药物开发提供了重要工具。论文发表于《Laboratory Animal Research》。

  

在全球每年4900万脓毒症病例中,社区获得性呼吸道感染是急诊科最常见的诱因,其中30-40%由病毒引起却研究不足。尤其令人担忧的是,流感病毒每年导致数十万死亡病例,多数最终发展为脓毒症。然而当前实验模型主要模拟腹腔脓毒症(如LPS注射或CLP模型),缺乏能准确反映病毒性呼吸脓毒症病理特征的动物模型。这种模型缺失直接导致大量临床前研究结果难以转化应用。香港大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向已广泛研究的H1N1流感病毒肺炎模型,试图通过系统评估其脓毒症相关指标,构建更贴近临床的病毒性呼吸脓毒症模型。

研究团队采用六周龄雄性BALB/c小鼠,通过鼻腔接种不同剂量(3.7×10-1
至3.7×104
TCID50
)的H1N1 A/PR/8/34病毒株,动态监测14天内生存率、Murine Sepsis Score(MSS)评分、血糖及体重变化。关键创新在于引入人类脓毒症诊断金标准——序贯器官衰竭评分(SOFA)的简化版,检测血小板、胆红素和肌酐水平评估凝血功能及肝肾损伤。组织病理学检查涵盖肺、肝、肾等多器官。

MSS反映生理状态并预测死亡
研究发现病毒接种后第3天出现异常症状,第7天达峰值(MSS=6)。高剂量组死亡率达29%,MSS预测死亡的AUC达0.989。值得注意的是,存活小鼠均出现特征性低血糖(<77 mg/dl)和体重减轻,与MSS呈显著正相关(Spearman P<0.0001)。

器官功能障碍与死亡非必然关联
通过SOFA评分系统发现:7只小鼠出现胆红素异常(36.49-93.10 μmol/L),其中6只存活;7只出现肌酐升高(评分≥1),与肝损伤完全重叠。但血小板计数(1526×103
/μL)始终正常,提示未发生凝血障碍。这种器官损伤与生存状态的分离现象,精准模拟了人类脓毒症患者中常见的"幸存者器官功能障碍"特征。

组织病理学验证

肺组织显示典型炎症浸润,肝脏出现肝细胞空泡化,但肾脏未见明显病理改变。这种组织学与生化指标的不完全对应,恰与临床脓毒症患者"生化异常早于结构损伤"的特点相符。

该研究突破性地证明:H1N1流感病毒感染可诱发符合脓毒症3.0定义(Sepsis-3)的器官功能障碍,成功建立首个专用于病毒性呼吸脓毒症研究的小鼠模型。相比传统LPS或CLP模型,该模型具有三大优势:采用自然感染途径(鼻腔接种)、使用活病毒而非毒素、更贴近人类疾病进展模式。研究同时揭示一个重要现象——病毒剂量与器官损伤程度无线性关系,这提示个体遗传易感性在脓毒症发生中的关键作用,为后续精准医学研究指明方向。

值得关注的是,作者团队创造性地将人类SOFA评分标准"平移"至小鼠模型评估,这种跨物种评分体系的尝试,为提升临床前研究的转化价值提供了新思路。不过模型仍存在生物安全等级要求高、个体反应差异大等局限,未来需通过扩大样本量、动态监测多器官指标来优化模型稳定性。这项发表于《Laboratory Animal Research》的研究,不仅填补了病毒性脓毒症研究工具的空缺,更开创了"老模型新用途"的研究范式,对推进脓毒症发病机制研究和治疗开发具有里程碑意义。

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