谈及屠城的鼠疫耶尔森菌、肆虐非洲的埃博拉病毒都让人心生恐惧,细菌、病毒、真菌和寄生虫等病原微生物会侵入机体引起感染,危害机体健康。
实验小鼠作为临床前动物试验的理想模型,在药物研究中发挥着重要作用。但小鼠的饲养环境、携带的病原微生物种类等,对动物试验结果的准确性有着不同程度的影响。为此,我们针对几种病原微生物,从流行病学、病理学、临床症状、诊断方法等方面探究其对临床前动物试验的影响,并给出预防建议,以供动物生产管理或者试验人员参考借鉴。
本篇我们将介绍--小鼠肾细小病毒的前世今生。
之前我们了解到的细小病毒有MPV及MVM,2018年,Ben Roediger等人在Cell杂志上发表了一篇文章[1],在小鼠肾脏中发现一种非典型性细小病毒,通过宏基因组测序结果显示该病毒与小鼠其他细小病毒有很近的亲缘关系,属于细小病毒科的不同属,对肾脏具有高度特异性,故命名为小鼠肾细小病毒(Mouse Kidney Parvovirus ,MKPV)。
图1、基于NS1保守区的细小病毒科系统发育分析[1]
在实验小鼠中发生的伴有核内包涵体的自发肾病已经困扰了病理学家多年,其发病机制一直不明确,其后国外研究人员在动物实验中发现,一些免疫缺陷型小鼠在中年时会不明原因死去,远小于其预期寿命,解剖后发现小鼠肾小管出现问题以及间质性纤维化,最终这些小鼠死于肾衰竭,进一步研究显示这些症状与MKPV密切相关。
濒死小鼠的两个肾脏在尸检时都出现萎缩、苍白和凹陷,组织学显示高度纤维化(图2),死亡或安乐死的小鼠年龄通常在 200 到 300 天之间。超过 200 天的小鼠表现出血清肌酐和血尿素氮升高并伴有贫血,与终末期肾病表现一致。
图2、正常(左)和疾病(右)肾脏[1]
通过特定引物采用PCR手段,在被感染免疫缺陷小鼠的血清,尿液及粪便中都可以检测到病毒的DNA。
总体来说,MKPV通过粪-口或尿-口途径传播,这个过程由后天适应性免疫系统控制,细小病毒是极小病毒,如果小鼠免疫系统健全,这类病毒通常不会导致小鼠发病。
1.加强对外源动物MKPV的监测
2.小鼠分区饲养
3.做好虫害防治
图3、抽样检测数据分析[2]
由图3可知MKPV对于实验动物、野生动物及生物材料都有广泛的影响,尤其对免疫缺陷动物的影响是显而易见的。
对于MKPV的发现与了解引起了实验动物行业的极大关注,为了保障动物的健康,保证实验结果的准确性,切实落实动物福利的要求,监测实验小鼠的MKPV是十分必要的。百奥赛图动物中心在第一时间把MKPV列入到微生物排除列表中,可提供MKPV阴性小鼠。
鉴于MKPV感染在成年和老年免疫功能低下小鼠品系中易引起IBN,并且在野生小鼠和实验动物设施中普遍存在,因此需要通用PCR和qPCR试验来检测MKPV种群。通过比对不同株MKPV的NS1基因序列,选取保守区域分别设计了普通PCR和qPCR的引物,并建立了qPCR的标准曲线,结果表明qPCR的检测灵敏度可达到≤10copies。
图4、(A)不同株MKPV的NS1基因序列(B)qPCR的标准曲线[3]
四种已知的与小鼠密切相关的细小病毒:MPV-1、-2 和 -3 以及 MVM不会引起临床症状,即使在免疫功能低下的小鼠中也是如此。相比之下,MKPV对肾上皮细胞表现出明显的侵噬性,并且在免疫缺陷动物中会导致更高的发病率和死亡率。
由此看来,MKPV的发现提供了一种新型的慢性肾小管损伤和间质纤维化小鼠模型,也能更好的理解人类病毒相关慢性肾病的诱因;MKPV的控制更能在小鼠实验过程中大大提高实验的准确性。
参考文献
1. Ben Boediger,et al. An Atypical Parvovirus DrivesChronicTubulointerstitial Nephropathy and Kidney Fibrosis. 2018 Cell 175,530-543
2. 一种新病毒能否解决慢性肾病的造模问题 实验动物那些事儿公众号2019.08.26期
3. Zhongming Ge ,et al. Identification of a new strain of mouse kidney parvovirus associated with inclusion body nephropathy in immunocompromised laboratory mice. Emerging Microbes & Infections. Volume 9, 2020 - Issue 1.