人H7N9禽流感病毒與H1N1流感病毒感染小鼠病理學(xué)損傷的比較

孫世惠，吳小紅，劉晨風(fēng)，2，高同同，曾揚(yáng)，郭彥，唐健，潘婷，于虹，寇志華，趙光宇，周育森，2

(1.病原微生物生物安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京微生物流行病研究所,北京 100071; 2.安徽醫(yī)科大學(xué)北京微生物流行病研究所,合肥 230032)

研究報(bào)告

人H7N9禽流感病毒與H1N1流感病毒感染小鼠病理學(xué)損傷的比較

孫世惠1，吳小紅1，劉晨風(fēng)1，2，高同同1，曾揚(yáng)1，郭彥1，唐健1，潘婷1，于虹1，寇志華1，趙光宇1，周育森1，2

(1.病原微生物生物安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京微生物流行病研究所,北京 100071; 2.安徽醫(yī)科大學(xué)北京微生物流行病研究所,合肥 230032)

目的比較分析H7N9病毒與H1N1病毒感染小鼠病理學(xué)損傷特點(diǎn),初步探討兩種病毒感染致小鼠急性肺損傷的致病機(jī)制。方法H7N9病毒與H1N1病毒分別感染小鼠,觀察不同病毒感染后小鼠生存率,并于不同時(shí)間點(diǎn)取心、肝、脾、肺、腎、腦、腸等組織,伊紅-蘇木素染色并進(jìn)行組織病理學(xué)分析,免疫組化檢測(cè)病毒抗原分布及中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)。綜合分析肺組織病理?yè)p傷與病毒復(fù)制、宿主免疫反應(yīng)之間的關(guān)系。結(jié)果H7N9病毒感染小鼠肺及脾臟損傷較輕,存活率較高。H1N1病毒感染的小鼠肺及脾臟損傷較重,感染后9 d全部死亡;兩種病毒抗原主要分布于支氣管上皮細(xì)胞、少量間質(zhì)細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞,病毒復(fù)制水平無明顯差異。但H1N1病毒感染后肺及脾臟中均有大量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),小鼠機(jī)體炎癥反應(yīng)明顯強(qiáng)于H7N9病毒感染后小鼠炎癥反應(yīng)。結(jié)論H7N9病毒與H1N1病毒感染后小鼠病理學(xué)損傷特點(diǎn)及程度均不同,病毒復(fù)制是小鼠肺損傷的誘發(fā)因素但并非決定因素,宿主針對(duì)病毒感染產(chǎn)生的免疫反應(yīng)程度與急性肺損傷密切相關(guān)。

H7N9病毒;H1N1病毒;肺損傷;免疫反應(yīng);小鼠

H7N9禽流感病毒是一種新亞型禽流感病毒。自2013年3月以來,已出現(xiàn)135例H7N9禽流感確診人間病例,其中44例死亡［1］。感染者多因重癥肺炎或急性呼吸窘迫綜合征而死亡。通過對(duì)臨床患者的調(diào)查發(fā)現(xiàn),死亡病例多為老年患者,且多患有基礎(chǔ)性疾?。?］。2009年流行的H1N1甲型人流感病毒也可出現(xiàn)突然體溫升高甚至繼發(fā)嚴(yán)重肺炎并發(fā)展為多器官功能衰竭而死亡,這些重癥患者亦多患有基礎(chǔ)性疾?。?-4］。

部分研究發(fā)現(xiàn),宿主的唾液酸受體類型、宿主的遺傳因素、宿主免疫反應(yīng)等均可能與流感病毒感染后疾病的發(fā)展及轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)［5-6］。盡管病毒基因的致病性已有大量研究,但病毒與宿主病理?yè)p傷的致病機(jī)制仍研究尚少,并且病毒感染后的病理?yè)p傷是否由病毒大量復(fù)制引起仍不明確,不同流感病毒引起的病理?yè)p傷和免疫反應(yīng)的區(qū)別仍未被關(guān)注。而目前臨床報(bào)道的流感病毒感染死亡病例并不僅僅由病毒單一因素造成,多數(shù)重癥患者患有糖尿病、肺或心臟疾病等基礎(chǔ)疾病,如此復(fù)雜的臨床多因素交聯(lián)影響不能單一的闡述流感病毒感染后的機(jī)體病理?yè)p傷變化及免疫反應(yīng)特征,因而增加了流感病毒特別是新發(fā)流感病毒(H7N9)致病機(jī)制研究的復(fù)雜性;本課題組前期對(duì)不同流感病毒感染的小鼠模型研究中發(fā)現(xiàn)宿主在病毒感染后機(jī)體自身恢復(fù)能力與肺損傷的嚴(yán)重程度密切相關(guān)［7］,但對(duì)于不同流感病毒感染后的病毒復(fù)制、遷徙及機(jī)體免疫反應(yīng)與急性肺損傷程度的關(guān)聯(lián)仍需探討。

鑒于此,本研究對(duì)H1N1病毒及H7N9病毒分別感染的SPF級(jí)近交系BALB/c小鼠病毒抗原的分布規(guī)律及主要臟器的病理?yè)p傷特征進(jìn)行了對(duì)比研究,旨在單一病毒感染的因素下,揭示宿主病理?yè)p傷與病毒復(fù)制,機(jī)體免疫反應(yīng)之間的關(guān)系以及不同流感病毒的病理?yè)p傷與機(jī)體炎癥反應(yīng)比較,為進(jìn)一步探討H7N9流感病毒感染致病機(jī)制研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 病毒與細(xì)胞

病毒株A/Anhui/1/2013(H7N9)和A/Beijing/ 501/2009(H1N1)由病原微生物生物安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室保存。所用病毒為10日齡雞胚尿囊腔接種制備的雞胚尿囊液,H7N9亞型禽流感病毒和H1N1亞型流感病毒的病毒滴度分別為107TCID50/mL和109TCID50/mL。MDCK細(xì)胞由本單位保存。

1.1.2 試劑與儀器

兔抗 H1N1-HA多克隆抗體(A/California/06/ 2009,H1N1)購(gòu)自北京博菲康生物技術(shù)有限公司,兔抗H7N9 HA多克隆抗體購(gòu)自Sino Biological Inc.公司。neutrophilmarker購(gòu)自美國(guó)Santa Cruz Biotechnology, Inc.公司。尼康正置顯微鏡為日本Nikon 80i。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

SPF級(jí)BALB/c小鼠25只,6～8周齡,體重18～20 g左右,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司［SCXK(京)2007-0001］。實(shí)驗(yàn)前飼養(yǎng)于SPF級(jí)屏障環(huán)境［SYXK(京)2012-0004］。所有動(dòng)物感染實(shí)驗(yàn)均在病原微生物生物安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室生物安全3級(jí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。25只小鼠中,10只用于生存率分析,15只在H7N9病毒感染后1 d、3 d、5 d、7 d、14 d(n=3)處死取材待用。

1.2 方法

1.2.1 病毒感染實(shí)驗(yàn)

H7N9病毒和H1N1病毒的小鼠感染實(shí)驗(yàn)均在病原微生物生物安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室生物安全3級(jí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。其中H1N1病毒感染實(shí)驗(yàn)已于2010年完成,與H7N9病毒感染實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。進(jìn)行H7N9病毒和H1N1病毒感染實(shí)驗(yàn)的小鼠均經(jīng)腹腔注射氯胺酮(80 mg/kg)麻醉后,以滴鼻方式接種20μL病毒液,每側(cè)鼻孔10μL。感染小鼠的H1N1病毒和H7N9病毒滴度均為106TCID50/mL。

1.2.2 生存率分析

H7N9病毒和H1N1病毒感染組各有10只小鼠進(jìn)行病毒感染后14 d存活率的觀察和分析,并以相同體積(20μL)PBS滴鼻小鼠作為陰性對(duì)照組。每天觀察小鼠體征變化,記錄小鼠死亡數(shù)量,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

1.2.3 組織病理學(xué)檢測(cè)

病毒感染后1 d、3 d、5 d、7 d及14 d處死小鼠(n=3),取肺、肝、脾、腎、腦、腸等組織,4%甲醛固定72 h,常規(guī)梯度酒精脫水、二甲苯透明,石蠟包埋,連續(xù)切片,切片厚度為4μm,蘇木素-伊紅(H＆E)染色,光鏡下觀察各臟器組織病理變化。

1.2.4 病毒抗原定位檢測(cè)

石蠟組織切片進(jìn)行病毒抗原免疫組織化學(xué)檢測(cè)。二甲苯脫蠟,梯度酒精水化,枸櫞酸鈉溶液中微波加熱進(jìn)行抗原修復(fù),切片回復(fù)至室溫后,PBS清洗,加入0.3%過氧化氫封閉內(nèi)源性過氧化物酶, PBS洗后血清封閉,分別滴加Anti-HA(A/California/06/2009,H1N1)(北京博菲康物技術(shù)有限公司)或rabbit polyclonal antibody to H7N9 HA(Sino Biological Inc.),4℃孵育過夜。次日,PBS洗三遍后,分別加入HRP標(biāo)記的抗兔二抗和抗大鼠二抗, 37℃孵育50 min,PBS洗三遍后,DAB顯色,蘇木素襯染,梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。光鏡觀察并照相。

1.2.5 中性粒細(xì)胞的檢測(cè)

石蠟組織切片進(jìn)行中性粒細(xì)胞免疫組織化學(xué)檢測(cè)。方法同病毒抗原免疫組織化學(xué)檢測(cè)方法。不同之處為neutrophilmarker(Santa Cruz)一抗,4℃孵育過夜?？勾笫蠖?37℃孵育50min。光鏡觀察并照相。1.2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

生存曲線經(jīng)Kaplan-Meier生存分析獲得,相應(yīng)各組存活率的差異使用 log-rank檢驗(yàn)進(jìn)行比較。P＜0.01時(shí)認(rèn)為差異有顯著性。

2 結(jié)果

2.1 人H7N9禽流感病毒感染小鼠特征分析

人H7N9禽流感病毒滴鼻感染小鼠并未表現(xiàn)出類似于H1N1病毒或H5N1病毒感染小鼠表現(xiàn)出的弓背、倒毛、活動(dòng)力減弱等體表特征,感染的10只小鼠全部存活,而H1N1病毒感染的10只小鼠在9 d內(nèi)全部死亡。小鼠以相同劑量的 H7N9病毒和H1N1病毒感染后的存活率存在顯著差異(P＜0.001)(圖1)。提示H7N9禽流感病毒對(duì)小鼠的致死性顯著低于H1N1流感病毒。

注:＊＊＊:與BJ/501/09(H1N1)相比P＜0.001。圖1 H7N9病毒和H1N1病毒感染小鼠存活率比較Note:＊＊＊P＜0.001,comparison of the AH/1/13(H7N9)-infection group with BJ/501/09(H1N1)infection groupFig．1 Survival analysis of themice infected with H7N9 virus and H1N1 virus

2.2 人H7N9禽流感病毒與H1N1病毒感染所致肺組織病理?yè)p傷特征比較分析

H7N9病毒和H1N1病毒感染的小鼠肺組織在感染后第1天和第3天無顯著差異,均表現(xiàn)為支氣管上皮細(xì)胞變性,支氣管周圍間質(zhì)輕度炎細(xì)胞浸潤(rùn)。感染后第5天肺組織損傷差異顯著,H7N9感染的小鼠肺組織主要表現(xiàn)為脈管炎,受損的支氣管上皮細(xì)胞脫落至支氣管腔中,其周圍間質(zhì)較多炎細(xì)胞浸潤(rùn),間質(zhì)增寬,遠(yuǎn)端肺組織無明顯病理學(xué)改變(圖2A)。而H1N1病毒感染小鼠肺組織表現(xiàn)為彌漫性肺損傷,肺泡上皮細(xì)胞嚴(yán)重受損脫落至肺泡腔中,血管周圍組織水腫,肺泡腔中有滲出及炎細(xì)胞(圖2B)。通過病理學(xué)觀察分析說明H1N1病毒感染對(duì)小鼠肺組織的損傷嚴(yán)重于H7N9病毒感染的小鼠肺組織,由于H7N9病毒感染小鼠后的不致死性,我們隨即觀察在H7N9病毒感染14 d后的小鼠肺組織變化,相對(duì)于感染早期,H7N9病毒感染后14 d肺組織再生能力增強(qiáng)［7］,可觀察到大量再生的肺泡上皮細(xì)胞(圖3,圖2,3見彩插1)。

2.3 H7N9病毒與H1N1病毒分別感染小鼠其他組織臟器病理學(xué)觀察

H7N9病毒和H1N1病毒感染小鼠后肝、腦、腸等臟器未見顯著病理學(xué)改變。而外周免疫淋巴器官脾臟在H1N1病毒感染后受損,感染后第5天時(shí)病理學(xué)觀察可見脾臟紅髓中網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞增生,淋巴細(xì)胞減少,且伴隨大量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)(圖4B),白髓中亦可見部分死亡的淋巴細(xì)胞。H7N9病毒感染的小鼠脾臟未見顯著的病理學(xué)損傷(圖4A)。以上研究結(jié)果提示H1N1病毒感染與H7N9病毒感染小鼠肺組織的損傷程度與機(jī)體免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)密切相關(guān)(圖4見彩插1)。

2.4 H7N9病毒與H1N1病毒感染小鼠肺組織病毒抗原分布

我們采用免疫組化的方法,對(duì)兩種H7N9病毒和H1N1病毒感染小鼠后病毒抗原在小鼠肺組織的復(fù)制、分布和定位進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示,感染早期(感染后第1天)兩種病毒抗原在小鼠肺組織的分布主要集中于支氣管上皮細(xì)胞,細(xì)支氣管上皮細(xì)胞,終末細(xì)支氣管上皮細(xì)胞及肺泡上皮細(xì)胞均少有病毒抗原的分布。感染后第5天病毒抗原在肺組織的分布亦較相似,在脫落的支氣管上皮細(xì)胞、及少量間質(zhì)細(xì)胞中可檢測(cè)到病毒抗原的分布(圖5)。以上結(jié)果說明兩種病毒感染小鼠后在肺組織中的復(fù)制水平及分布遷徙等均較為相似,無明顯差異,提示病毒復(fù)制在不同病毒感染所致的急性肺損傷的差異中非決定性因素,而只扮演誘導(dǎo)因素。同時(shí)發(fā)現(xiàn)兩種病毒在小鼠肺組織中的感染和復(fù)制水平均隨著時(shí)間的推移而降低(圖5見彩插2)。

2.5 H7N9病毒與H1N1病毒分別感染小鼠肺組織中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)比較觀察

H7N9病毒和H1N1病毒感染小鼠后檢測(cè)肺組織中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn),研究結(jié)果顯示在兩種病毒分別感染的小鼠肺組織中早期中性粒細(xì)胞均增多,未表現(xiàn)出顯著差異,但是在病毒感染中后期H7N9病毒感染的肺組織中性粒細(xì)胞數(shù)量顯著少于H1N1病毒感染的肺組織(圖6),但均集中在肺組織受損部位。該研究結(jié)果提示不同的流感病毒激發(fā)的機(jī)體免疫反應(yīng)不同,這可能與病毒自身的毒性和致病性有關(guān),同時(shí)病毒感染早期中性粒細(xì)胞的增多與病毒清除有關(guān),病毒感染中后期過多的中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)與肺組織病理?yè)p傷密切相關(guān)(圖6見彩插2)。

3 討論

H7N9禽流感病毒是單股負(fù)鏈RNA病毒,是繼H5N1禽流感病毒感染人類后又一種感染人類的禽流感病毒［8,9］。與H5N1病毒及H1N1病毒不同, H7N9病毒具有感染人類的遺傳特征,它與α-2,3唾液酸受體和α-2,6唾液酸受體都具有較強(qiáng)的結(jié)合能力,此外,現(xiàn)有的流感疫苗對(duì)新發(fā)H7N9禽流感病毒感染沒有保護(hù)作用,另外進(jìn)入秋冬季溫度易于病毒存活,以及內(nèi)地飲食因素等原因,增加了H7N9病毒在人際間廣泛傳播的可能性［10-11］。盡管該病毒對(duì)奧司他韋和扎那米韋藥物敏感,但目前已有患者出現(xiàn)耐藥［12］。提示一旦病毒發(fā)生適應(yīng)性變異就很容易在人際間傳播。因此大力開展H7N9病毒感染致病機(jī)制等相關(guān)研究具有重要臨床意義。

臨床資料研究表明H7N9病毒感染患者及死亡病例中大多數(shù)為老年人(＞60歲),且這些患者大多患有基礎(chǔ)性疾病如糖尿病,感冒或其他疾?。?3］。研究表明,老年人及患有基礎(chǔ)病的人群等機(jī)體免疫反應(yīng)并非處于正常狀態(tài),炎癥相關(guān)因子及其受體表達(dá)上調(diào)［14-17］。一方面提示此次H7N9病毒感染病例臨床病理的復(fù)雜性,對(duì)研究H7N9病毒致病機(jī)制帶來困難;另一方面說明機(jī)體免疫反應(yīng)與病毒感染、疾病轉(zhuǎn)歸等均密切相關(guān)。SPF級(jí)近交系小鼠具有相同的遺傳背景和生理狀態(tài),并且在無菌狀態(tài)下生長(zhǎng),保證了在單一因素下,病毒感染后的組織復(fù)制、分布、遷徙及宿主免疫反應(yīng)等特征變化,為H7N9病毒感染致病機(jī)制研究提供可靠模型。

H7N9病毒感染重癥患者與H1N1病毒感染重癥患者具有相似的臨床病理學(xué)特征,均表現(xiàn)出病毒型重癥肺炎的典型特征［13,18］。但針對(duì)于這兩種不同的流感病毒的感染致病機(jī)制及宿主免疫反應(yīng)的區(qū)別仍有待研究。為此,我們對(duì)兩種病毒感染的肺組織及機(jī)體炎癥反應(yīng)進(jìn)行了比較研究。通過對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),H7N9病毒感染小鼠全部存活,而H1N1病毒感染小鼠在第9天幾乎全部死亡,病理學(xué)研究也顯示在5d時(shí)H7N9病毒感染小鼠肺組織病理?yè)p傷明顯輕于H1N1病毒感染的小鼠。該結(jié)果一方面表明H1N1病毒在小鼠模型中的致病性顯著大于H7N9病毒感染的小鼠,另一方面提示H7N9病毒感染重癥病例病情嚴(yán)重程度有可能與患者自身的免疫反應(yīng)狀態(tài)更為密切,而病毒復(fù)制本身對(duì)機(jī)體的損傷并非患者死亡的主要因素。

此外,通過對(duì)其他主要臟器的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn), H7N9病毒感染后小鼠的脾組織損傷較輕,紅白髓結(jié)構(gòu)清晰,偶見壞死的脾細(xì)胞。而H1N1病毒感染的脾組織受損較為嚴(yán)重,脾細(xì)胞大量減少并伴隨中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)。脾臟是全身最大的免疫器官,脾臟中免疫反應(yīng)的強(qiáng)弱能夠表明機(jī)體免疫反應(yīng)的強(qiáng)弱,本結(jié)果說明相比于H7N9禽流感病毒,機(jī)體針對(duì)H1N1病毒感染產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫反應(yīng),并且對(duì)脾臟造成一定損傷。推測(cè)病毒感染后組織病理?yè)p傷的形成與宿主免疫反應(yīng)密切相關(guān)。

為了明確病毒自身復(fù)制對(duì)機(jī)體器官損傷的影響,我們首先對(duì)兩種病毒HA抗原進(jìn)行檢測(cè),研究發(fā)現(xiàn),病毒與受體結(jié)合后感染宿主,其中H7N9病毒對(duì)α-2,3唾液酸受體及α-2,6唾液酸受體都具有很高的結(jié)合能力;而H1N1病毒優(yōu)先結(jié)合α-2,6唾液酸受體［10］。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種病毒在感染后1 d和5 d肺組織中的分布沒有顯著性的差異,但是H1N1病毒感染的肺組織病理?yè)p傷卻在5 d時(shí)顯著嚴(yán)重于H7N9病毒感染的小鼠肺組織,伴隨大量炎細(xì)胞浸潤(rùn)和組織水腫和滲出;H7N9病毒感染的肺組織僅表現(xiàn)為局灶性的脈管炎,肺間質(zhì)輕度增寬,并無顯著的組織水腫等病理學(xué)改變。該結(jié)果提示病毒本身的復(fù)制并不是造成肺組織嚴(yán)重?fù)p傷的決定因素,而感染后的炎癥反應(yīng)程度與病理?yè)p傷程度呈正相關(guān),也進(jìn)一步驗(yàn)證了病毒感染后的宿主免疫反應(yīng)與病理?yè)p傷密切相關(guān)。

中性粒細(xì)胞是機(jī)體抵抗病原微生物感染的重要組成成分。由于其在肺組織毛細(xì)血管中的數(shù)量遠(yuǎn)多于外周血液循環(huán)中的數(shù)量,因此一旦肺部受到病原刺激,肺間質(zhì)毛細(xì)血管中的中性粒細(xì)胞即被激活并快速抵達(dá)炎癥部位,因此,中性粒細(xì)胞常被認(rèn)為是機(jī)體抵抗病原感染的第一道防線。Tumpey等［19］研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用1918年流感HA與NA的重組病毒感染中性粒細(xì)胞缺失的小鼠時(shí),小鼠肺組織病理?yè)p傷顯著減輕。Tate等［20］研究也發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞在限制病毒的復(fù)制,降低肺部毛細(xì)血管的滲透性以及病毒向肺外組織的擴(kuò)散等方面起著重要作用。但是中性粒細(xì)胞的過度激活可加重炎癥對(duì)肺組織造成的損傷。因此,中性粒細(xì)胞的適度活化在病毒感染中對(duì)疾病的轉(zhuǎn)歸至關(guān)重要。但是中性粒細(xì)胞的過度活化對(duì)機(jī)體可造成損傷。有研究發(fā)現(xiàn)在PR8 H1N1病毒感染的小鼠模型中降低中性粒細(xì)胞的趨化作用,一方面減少了中性粒細(xì)胞在肺組織的浸潤(rùn),伴隨肺組織病理?yè)p傷的減輕［21］。在本研究中H7N9病毒與H1N1病毒在感染小鼠后早期肺組織中性粒細(xì)胞均增多,但是在感染后期H7N9病毒感染的小鼠肺組織中性粒細(xì)胞數(shù)量下降,而H1N1病毒感染的小鼠肺組織則持續(xù)增多,提示中性粒細(xì)胞在病毒感染的不同時(shí)期發(fā)揮不同的作用,在病毒感染的早期,中性粒細(xì)胞的增多在病毒的控制和清除中起著重要的作用;而在感染后期,中性粒細(xì)胞的持續(xù)減少可能是H7N9病毒感染肺組織損傷較H1N1病毒感染損傷輕的原因之一。

本研究表明H7N9病毒感染肺組織主要表現(xiàn)為局灶性脈管炎,其他組織未見顯著病理學(xué)損傷。病毒分布主要集中在支氣管上皮細(xì)胞和少量肺泡上皮細(xì)胞。H1N1病毒感染肺組織為彌漫性肺損傷。宿主針對(duì)病毒感染產(chǎn)生的免疫反應(yīng)包括中性粒細(xì)胞的激活及活化程度與肺損傷密切相關(guān)。本研究為進(jìn)一步解釋H7N9病毒感染致病機(jī)制研究,探索干預(yù)治療新途徑提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

(本文圖2～4見彩插1，圖5，6見彩插2)。

［1］ World Health Organization.Number of confirmed human cases of avian influenza A(H7N9)reported to WHO Report 9-data in WHO/HQ as of12 August2013,14:45GMT+1.http://www. who.int/influenza/human_animal_interface/influenza_h7n9/09_ ReportWebH7N9Number.pdf(2013).

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Com parison of pulmonary pathological changes in m ice infected w ith H7N9 influenza virus and pandem ic H1N1 influenza virus

SUN Shi-hui1,WU Xiao-hong1,LIU Chen-feng1,2,GAO Tong-tong1,ZENG Yang1,Guo Yan1TANG Jian1,PAN Ting1,YU Hong1,KOU Zhi-hua1,ZHAO Guang-yu1,ZHOU Yu-sen1,2
(1.State Key Laboratory of Pathogen and Biosecurity,Beijing Institute of Microbiology and Epidemiology,Beijing 100071,China; 2.Beijing Institute of Microbiology and Epidemiology,AnhuiMedical University,Hefei,230032)

ObjectiveTo analyze and compare the pathological changes of lung tissue in mice infected with the novel H7N9 influenza virus and 2009 pandemic H1N1 influenza virus,respectively,and to preliminarily study themechanisms of acute lung injury induced by those virus infection.M ethodsSPF 6-week old BALB/cmice(body weight18-20 g,male∶female=1∶1)(n=3 in each subgroup)were intranasally infected with H7N9 virus and H1N1 virus,respectively.The behavior and survival time ofmice after virus infection were observed and the survival rateswere analyzed.The heart,liver,spleen,lung,kidney,intestines,and brain were collected at indicated time points for histopathological examination using H＆E staining.The distribution of virus antigen was detected by immunohistochemistry.The neutrophil infiltra-tion was also observed.The correlation of lung injury with virus replication and host immune responses was analyzed.ResultsThe lung and spleen injury ofmice infected with H7N9 viruswas slighter and their survival rate(100%)was higher than those ofmice infected with H1N1 virus.The damages of the lung and spleen in H1N1virus-infectedmiceweremore severe than that in H7N9 virus-infected mice,and all the 10 mice in this group died within 9 days after virus inoculation. The distributions ofboth the virus antigensweremainly in the bronchialepithelial cells,a few stromal cells and alveolar epithelial cells.The levels of virus replication in the two groupswere not significantly different.There weremore intense neutrophil infiltration in the lung and inflammatory response in the H1N1 virus-infected mice than those in the H7N9 virus-infected mice.ConclusionsThere are some differences of the pathological characteristics and extent of lung injury in the mice infected with H7N9 virus and H1N1 virus,respectively.The virus replication is a precipitating factor butnot the decisive factor of the lung injury,and there is a close relationship between the host immune responses and acute lung injury.

H7N9 Virus;H1N1 Virus;Lung Injury;Pathology;Immune Response;Mice

Q95-33

A

1005-4847(2014)03-0001-06

10.3969/j.issn.1005-4847.2014.03.001

2013-11-29

人感染H7N9禽流感科技應(yīng)急防控研究專項(xiàng)［KJYJ-2013-01-04］;國(guó)家科技重大專項(xiàng)［2012ZX10004502］;國(guó)家自然科學(xué)基金［81371805］。

孫世惠(1968年-),女,副研究員,研究方向:病原感染動(dòng)物模型。Email:sunsh01@163.com吳小紅(1967年-),女,實(shí)驗(yàn)師,研究方向:實(shí)驗(yàn)病理學(xué)。Email:bwuxiaohong@aliyun.com

趙光宇,副研究員,E-mail:guangyu0525@163.com;周育森,研究員Email: yszhou@bmi.ac.cn