[發明專利]一種結核分枝桿菌自然感染非人靈長類動物模型的建立方法及裝置

有效

• 申請號: 201410374917.8
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104127444B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 霍文哲;付博文;郭銘;李湘東;王勇
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: A01K1/03
• 分類號: A01K1/03;A01K1/035;A01K1/00;A61K35/74
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明涉及一種動物模型的建立方法及裝置，特別涉及一種結核分枝桿菌自然感染非人靈長類動物模型的建立方法及裝置。

背景技術

結核病(tuberculosis,TB)是由結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis,M.tb)引起的全世界范圍內高發、難治的呼吸道傳染病之一，位居單一病原體引起死亡的嚴重傳染病之首，是嚴重危害公眾健康的全球性公共衛生問題[1]。自上世紀80年代以來，由于流動人口增加，艾滋病的迅速蔓延，卡介苗預防效果的局限性以及耐多藥M.tb株的出現等因素，使得一度得到較好控制的結核又死灰復燃，發病率和死亡率呈明顯上升趨勢，給結核的防治帶來新的嚴峻挑戰。據世界衛生組織報道：全球有20億人感染M.tb。我國是僅次于印度的全球第二大結核高負擔國家[2]。

由于絕大多數(90％)感染了結核的人群不發病，處于潛伏感染狀態，因此，研發預防和治療結核潛伏感染的疫苗和藥物已成為當今結核研究領域的重大課題[3]。評估抗結核疫苗和藥物有賴于合適的動物模型。盡管大、小鼠、豚鼠、兔等小動物結核模型已被用于結核病原學、藥物毒理學以及發病機制的研究[4]，但這些模型難以模擬人類TB的疾病過程，尤其是M.tb潛伏感染[5]。相比之下，從動物進化關系而言，非人靈長類動物是人類的近親，在形態結構、生理機能、生化代謝和免疫功能等方面與人高度相似，其結核感染的臨床表現、X線胸片觀察和組織病理學變化、特異性T淋巴細胞免疫反應與人類結核極為接近[6-10]，因此，其實驗結果最容易外推于人。正是由于非人靈長類動物結核發病及病程 發展和人類結核的相似性，該模型已成為抗結核疫苗和藥物研發最為重要的實驗動物平臺。

盡管世界各國科學家積極致力于TB獼猴模型的研究，但是，這些研究均以人工的方式(如纖支鏡或支氣管接種)直接將結核分枝桿菌接種到獼猴氣管或肺內[11-14]，然后放置在獨立的負壓隔離器中飼養，現有技術中的負壓隔離器的氣流都是單體循環，氣流速度快，空氣不能在隔離器間循環流動(如圖1)，這與結核分枝桿菌在人類傳播的方式差別巨大。人類結核病是通過患者咳嗽產生的氣溶膠傳播結核菌，使之自然感染上其他人群。絕大多數(90％)結核自然感染者不發病，處于潛伏感染狀態。與此相反，大多數(60-80％)人工感染的獼猴發展為急性活動性結核病，在短期內迅速死亡。顯然，經口、鼻以及上下呼吸道的自然途徑感染與人工結核感染有很大差別，主要體現在機體對侵入的結核分枝桿菌免疫反應模式方面。由于沒有受到上呼吸道粘膜免疫系統的識別和干擾，人工感染使結核分枝桿菌能順利進入下呼吸道，建立肺部感染，導致大部分被感染的獼猴急性發病死亡。而在臨床上，大部分人感染結核分枝桿菌而不發病，只有當機體免疫力低下時(如感染艾滋病毒后)，潛伏感染可轉變成活動性結核。此外，氣管人工感染方式，感染菌株均為體外培養的菌株，這些培養基中擴增的菌株和在自然界中宿主體內菌株生長環境不同，因此其表型也有差異。這樣的體外擴增菌株不能完全模擬自然界中感染菌株從一宿主體內轉移到另一宿主體內的這一完整過程。因此，這種通過人工感染方式建立的獼猴結核感染模型與人類感染結核分枝桿菌后大部分成為潛伏感染差別甚大，建立結核自然感染(空氣傳播)非人靈長類感染模型將具有十分重要的臨床意義，是研發和評估新型抗結核藥物和疫苗的必不可少的組成部分。

參考文獻

1.王黎霞,成詩明,陳明亭.2010年全國第五次結核病流行病學抽樣調查報告.中國防癆雜志,2012,34:485-508.

2.Organization.WH.Global tuberculosis control:WHO report.World Health Organization,2010

3.Andersen P,Doherty TM.The success and failure of BCG-implications for a novel tuberculosis vaccine.Nat Rev Microbiol,2005；3:656-662.

4.Dharmadhikari AS,Nardell EA.What animal models teach humans about tuberculosis.Am J Respir Cell Mol Biol,2008；39:503-508.

5.黎友倫,王國治,羅永艾.結核分枝桿菌潛伏感染動物模型及評價.中華結核和呼吸雜志,2005；28:552-554.