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前言:
流行性感冒(简称流感)是由流感病毒(influenzavirus,IFV)引起的一种急性呼吸道传染病,在世界各国广泛流行,严重危害人类的健康和生命。流感病毒分为甲、乙、丙三型,其中甲型最易发生变异而产生新的变种,引起世界性流感大流行。甲型流感病毒根据病毒表面血凝素(hemagglutinin,HA.)和神经氨酸酶(neuraminidase,NA)抗原的不同,分为16个HA亚型和9个NA亚型。自20世纪初以来,已发现H1N1、H2N2、H3N2、H5N1及H7N7等亚型感染人类,甚至导致流感大流行。目前,临床上使用的抗流感病毒药物由于其副作用及毒性而影响应用;因此,接种流感疫苗仍被认为是预防流感发生与大流行的最佳方法。但目前市场上使用的流感疫苗共同特点是直接诱导针对HA产生中和抗体,达到预防同型流感病毒的目的。虽然这些疫苗的应用对人群起到保护作用,但是由于HA经常发生抗原变异,若疫苗株的HA与当年流行株不匹配,则抗体的中和效率就会相应减低,此类疫苗不能防御变异株感染。到目前为止尚无有效的抗异型流感病毒感染疫苗。
抗流感病毒适应性细胞免疫反应主要是针对流感病毒保守基因核衣壳蛋白(nucleocapsidprotein,NP)产生一系列免疫效应。因此,有研究人员已开始考虑能否通过提高适应性细胞免疫应答的方法,达到预防变异流感病毒感染的目的。但哪种细胞免疫反应在抗异型流感病毒免疫中起主要作用?其防御机制是什么?目前尚无统一结论。本实验通过用一种流感病毒疫苗免疫小鼠,然后分别感染同型、异型流感病毒,研究异型病毒感染前后小鼠肺组织内IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10细胞因子水平变化及用流式细胞仪检测肺组织、脾中CD4+T、CD8+T细胞水平变化,研究机体对异型流感病毒感染交叉免疫保护作用的主要机制,为制备能够抵御不同型别流感病毒感染的疫苗奠定基础。
方法:
1、病毒滴度测定
将H1N1病毒储存液接种于9日龄鸡胚尿囊腔中,根据Reed-Muench方法,计算鸡胚半数感染量(50%egginfectiousdose,EID50)。
2、动物分组,疫苗免疫及病毒感染动物
将小鼠分成四组,实验1组(同型免疫组)、实验2组(异型免疫组)、对照1组(未免疫病毒感染对照组)、对照2组(空白对照组);首先,用一种流感病毒免疫小鼠,然后分别感染同型、异型流感病毒。
3、小鼠感染病毒后一般情况及肺指数
感染病毒后观察小鼠饮食饮水及精神状态,每天准确称量体重,记录其生存情况,计算各组生存率。无菌解剖取小鼠全肺称重,并计算肺指数。
4、Elisa测定细胞因子
常规方法制作肺组织匀浆,酶联免疫吸附方法试剂盒(ELISA)测定各组感染前后细胞因子IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ含量(pg/ml)。
5、CD4+T、CD8+T细胞水平测定
获取感染H1N1病毒前后小鼠的肺组织、脾脏,制作单细胞悬液,用流式细胞仪检测肺组织、脾中CD4+T、CD8+T细胞百分比,检测数据用CELLQUEST软件(BDBiosciences)分析结果。
6、统计学方法处理
采用SPSS17.0软件进行统计分析,各组数据以均数±标准差(mean±s)表示,用t检验进行两两比较,以P<0.05为差异具有统计学意义。
结果:
1、病毒滴度测定结果
根据Reed-Muench方法,计算EID50为104.8。
2、一般情况及肺指数
实验1组(同型免疫组)全部存活,体重基本无变化;实验2组(异型免疫组)感染H1N1病毒后,体重较感染前下降,小鼠体温降低,食欲欠佳,精神状态差,至第7天生存率为67%;对照1组(未免疫病毒感染对照组)小鼠感染病毒7天后全部死亡。感染病毒7天后对照1组(未免疫病毒感染对照组)肺指数高于实验1组(同型免疫组)(P<0.05),差异有统计学意义。
3、Elisa测定细胞因子结果
实验2组(异型免疫组)感染病毒后细胞因子IFN-γ、IL-10含量明显高于感染前(P<0.05);感染病毒后实验2组(异型免疫组)IFN-γ、IL-10含量高于实验1组(同型免疫组)(P<0.05),差异有统计学意义。
4、CD4+T、CD8+T细胞水平测定结果
(1)肺组织CD4+T、CD8+T细胞百分比:实验2组(异型免疫组)感染病毒5天、7天后明显高于感染前(P<0.05);感染病毒5天后实验2组(异型免疫组)高于实验1组(同型免疫组)(P<0.05),差异有统计学意义。
(2)脾CD4+T、CD8+T细胞百分比:实验2组(异型免疫组)感染病毒5天、7天后明显高于感染前(P<0.05);感染病毒5天、7天后实验2组(异型免疫组)高于实验1组(同型免疫组)(P<0.05),差异有统计学意义。
结论:
1、宿主可产生抗异型流感病毒感染部分交叉免疫保护反应。
2、异型免疫组病毒感染后细胞因子IFN-γ含量明显高于感染前及同型组,说明此细胞因子可能与异型流感病毒感染免疫应答反应相关。
3、异型免疫组病毒感染后CD4+T、CD8+T细胞含量明显高于感染前及高于同型组,说明此细胞可能参与宿主抗异型流感病毒感染交叉保护免疫反应。