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编号:10215386
新西兰孕兔人轮状病毒Wa株宫内感染的初探*
http://www.100md.com 《第一军医大学学报》 1999年第1期
     作者:赵枫 谢孟坤 姚英民 何孔旺

    单位:第一军医大学南方医院儿科,广州,510515;江苏农科院畜牧兽医研究所,南京,210004

    关键词:关键词:新西兰孕兔;人轮状病毒;宫内感染

    新西兰孕兔人轮状病毒Wa株宫内感染的初探 摘要:目的 观察孕兔人轮状病毒(HRV)血症是否会导致宫内感染。方法 在新西兰孕兔妊娠的不同阶段,经耳静脉注射人轮状病毒Wa株,造成孕兔的病毒血症(血浓度为5×107/L),然后用RT/PCR技术,检测出生仔兔肠道组织内HRV抗原。结果 在孕兔妊娠的早、中、晚期,HRV都能通过血胎屏障进入宫内在仔兔肠道内定居。结论 提示仔兔存在RV宫内感染的可能性,这将为研究人类RV宫内感染提供依据。

    中图分类号:R954.592
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    The preliminary study of intrauterine infection of pregnant rabbits challenged with Wa Strain of human rotavirus

    Zhao Feng Xie Mengkun Yao Yinmin

    Department of Pediatrics, Nanfang Hospital, First Military Medical University, Guangzhou, 510515;

    He Kongwang

    Institute of Animal and Veterinary Science of Jiangshu Agricultural Academy, Nanjing, 210004 Abstract: Objective To study whether intrauterine infection would take place when the pregnant rabbits have human rotavirus (HRV) viremia. Methods Pregnant rabbits were challenged with Wa strain of HRV in different periods during pregnancy, and RT-PCR was used to detect HRV in intestinal tissues of fetal rabbits. Results When the pregnant rabbits had HRV viremia (5×107/L), HRV could pass through material-fetal barrier and cause intrauterine infection of fetal rabbits. The differences in intrauterine infection rates between the different periods of pregnancy were not significant statistically. Conclusion Intrauterine infection of the fetal rabbits is possible.
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    Key words: pregnant rabbit, human rotavirus, intrauterine infection

    人轮状病毒(HRV)是婴幼儿急性胃肠炎的主要病原体,近年来研究发现HRV可引起呼吸系统、中枢神经系统、肝胆系统等肠道外系统的感染[1~4]。更有意义的是,美国学者Sualsbury等[5]在部份免疫缺陷患者中发现了HRV血症,日本学者[6]在免疫功能正常的患者中也发现了HRV血症。为了进一步探索在发生HRV 病毒血症时,HRV是否也象风疹等病毒能通过血循环-血胎屏障-胎儿导致宫内感染,引起胎儿早产、死产、发育畸形。我们初步观察了新西兰孕兔HRV-Wa株病毒血症与宫内感染的关系及对胎儿的影响。

    1 材料与方法

    1.1 毒株 HRV-Wa株MA104细胞培养液上清,毒价为1010/ L,由江苏省农科院畜牧兽医研究所提供。
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    1.2 实验动物 新西兰品系怀孕母兔8只,体质量(4 .5±0.25)kg,HRV特异性抗原检测为阴性。

    1.3 主要试剂 引物取自A组轮状病毒第9基因片段VP7两个高度保守序列,由上海生物细胞研究所合成;逆转录试剂盒,裂解缓冲液成份均为Promega公司产品,PCR试剂为复旦大学产品。

    1.4 实验方法

    1.4.1 将体质量为(4.5±0.25) kg的新西兰品系怀孕母兔8只随机分为A、B、C、D四组,每组2只,A、B、C三组为实验组,D组为对照组。

    1.4.2 在A组怀孕母兔的妊娠早期(妊娠10 d),B组孕兔的妊娠中期(妊娠15 d);C组孕兔的妊娠晚期(妊娠25 d),分别从其耳静脉内注射HRV-Wa株细胞培养液上清2 ml (毒价1010 /L);D组孕兔作为空白对照。
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    1.4.3 将上述孕兔分别置于饲养条件完全相同的环境下饲养,密切观察其妊娠期间的临床表现—腹泻、疾病发生及分娩情况。

    1.4.4 待每只孕兔产下仔兔后,立即称重并随机取一半数量的仔兔,剖杀后取其小肠段,用生理盐水彻底冲洗干净肠腔,置-20 ℃保存。整个过程在无菌条件下操作,另一半数量的仔兔让其自然生长,饲养条件相同,观察其临床表现—腹泻、疾病发生及生长发育状况(出生后一月称体质量)

    1.4.5 用RT-PCR方法检测仔兔小肠组织内HRV抗原 ⑴ HRV-RNA提取:取1 cm长的小肠组织标本,加入适量的1×TE缓冲液,充分均浆后4 000 r/min离心30 min,取上清15 000 r/min离心1.5 h,弃上清,沉淀加入裂体缓冲液30~50 μl,置55 ℃恒温水浴箱2~3 h,再95 ℃加热10 min后10 000 r/min离心10 min,取上清5 μl作逆转录模板。⑵ 逆转录:按试剂盒说明书操作,逆转录后的HRV CDNA置-20℃保存。⑶ PCR扩增:总反应体积为50 μl(10 mmol/L Tris-HCL pH 8.3,50 mmol/L KCl,1.5 mmol/L MgCl2,200 μmol/L dNTP,PrimerⅠⅡ各50 pmol,Taq DNA P 2 μmol/L),先经95 ℃加热8 min,立即冰浴5 min使之变性的上述CDNA混合物5 μl),混匀后以50 μl液体石腊油封顶,置PTC-51BDNA扩增仪上按93 ℃、45 s→55 ℃、45 s→72 ℃、90 s三温循环30周期。⑷ 琼脂糖电泳:上述PCR产物在微型电泳槽上以100 V/板进行1.5%琼脂糖电泳,然后在紫外透射仪上观察结果。⑸ 在RT-PCR过程中,设置阳性对照和阴性对照,反应条件均一致。
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    1.6 统计学处理 ⑴χ2检验;⑵单因素方差分析。

    2 结果

    2.1 孕兔感染HRV Wa 株后临床表现 三个实验组的孕兔在妊娠的不同时期经耳静脉感染HRV Wa株后,均未出现腹泻症状,大便形状、性质与对照组相同,生长无异常,妊娠期间未发生任何疾病,按时分娩,分娩过程顺利。

    2.2 实验组和对照组剖杀的仔免小肠组织HRV检测 ⑴ RT-PCR结果:空白对照组(D组),仔兔小肠组织HRV均为阴性,说明正常情况下新西兰孕免不存在HRV宫内感染;D组与其它三组HRV宫内感染率有显著差异(χ2=12.21,P <0.01),A、B、C三组间宫内感染率无显著差异(P >0.5,表1)。

    表1 RT-PCR检测剖杀仔兔小肠组织HRV的结果
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    Tab.1 HRV in the t intestinal tissue of the newborn rabbits by RT-PCR

    Group

    n

    No. of HRV detected

    %

    A

    8

    6

    75

    B

    7

    5
, 百拇医药
    71

    C

    9

    6

    67

    D

    8

    0

    0

    2.3 四组存活仔兔临床表现 四组孕兔产下的仔兔均为活胎,外观无畸形,出生时体质量无显著差异(表2)。存活仔兔在出生一月内均未出现腹泻症状,大便形状,性质和对照组相同,生长发育无异常,未发生任何疾病。方差分析结果表明:四组存活仔兔满月时体质量无显著差异(F=0.0719,P >0.9)(表2)。 表2 仔兔出生时和满月时体质量的比较(5-1.gif (81 bytes)±s)
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    Tab.2 Comparison of body weight in the newborn rabbits at birth and one month

    Group

    At birth*

    After one month**

    n

    Body weight(g)

    n

    Body weight(g)

    A

    15

, 百拇医药     48.9937±2.7030

    8

    498.8125±36.1685

    B

    14

    49.5857±3.5399

    7

    504.3571±39.5136

    C

    18

    50.0778±3.3070

    9
, 百拇医药
    501.9444±39.3857

    D

    15

    49.9750±3.6205

    8

    499.2500±33.6363

    * F 0.3633,P>0.9 ** F 0.0719, P>0.9

    3 讨论

    近年来的研究证明,孕妇血清HRV抗体水平,不仅几何平均滴度明显低于下健康成人组,而且孕妇抗体检测结果揭示,有9.87%的缺乏HRV抗体[7],这种情况也见于孕妇巨细胞病毒及风疹病毒抗体水平,提示孕期妇女同样易遭受HRV感染。我们选择状病毒特异性抗体的新西兰孕兔作动物模型, 模拟HRV抗体缺乏的孕妇。在预实验的基础上,选择合适的血浓度在孕兔妊娠的不同阶段,经其耳静脉注射HRV Wa株,造成孕兔的病毒血症(血浓度为5×107/L),观察孕兔存在HRV病毒血症时,HRV是否能通过血胎屏障进入胎盘组织,是否进入仔兔体内,导致仔兔宫内感染。结果表明:在孕兔妊娠的早、中、晚期,HRV 都能通过血胎屏障进入仔兔体内,在仔兔小肠组织内定居,提示仔兔有HRV宫内感染的可能性,而且在孕兔妊娠早、中、晚期,仔兔HRV宫内感染率无显著差异。实验组孕兔存在HRV血症后,其临床表现与对照组孕兔相比,无何区别,说明HRV Wa株在新西兰孕兔中可能只导致隐性感染。
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    实验组孕兔发生HRV血症后,HRV能否最终导致仔兔宫内感染,取决于三个方面:(1)孕兔的免疫功能与病毒的数量和毒力:正常情况下,感染病毒后,机体产生抗病毒的体液免疫和细胞免疫,两者的共同作用可以起到消除病毒,限制病毒血症及阻止病毒侵犯组织的作用。一般情况下,妊娠期间机体免疫功能处于抑制状态,甚至部分HRV特异性抗体缺乏。当机体的体液免疫及细胞免疫应答低下,存在一定数量及毒力的病毒时,孕兔的免疫功能就不足以阻止病毒侵犯靶组织,这就为HRV进一步导致宫内感染提供了可能。(2) HRV能否通过血胎屏障进入胎盘:这与HRV Wa株颗粒的大小、妊娠不同阶段血胎屏障通透性大小等因素有关。已知HRV直径为60~70 nm,其大小与可造成宫内感染的风疹病毒和乙肝病毒相近似。本研究证明,在孕兔早、中、晚期血胎屏障不能阻止HRV进入胎盘。HRV病毒血症是否造成轮状病毒性胎盘炎,使之通透性增加,尚待进一步证实。(3) 胎盘感染病毒后是否侵袭胎儿:胎盘有自身的免疫防御调节机制,这种机制尚不十分确切,可能与胎盘细胞产生干扰素等因素有关。如果胎盘自身免疫防御调节功能足够强,进入胎盘内的HRV数量少,毒力弱,那么就能对HRV起到抑制作用,使仔兔免受HRV感染;反之,则导致仔兔感染HRV。本实验表明,在HRV Wa株血浓度达5×107/L时,胎盘组织的免疫防御功能不足以使仔兔免受HRV感染。妊娠期间,仔兔细胞分裂增殖活跃,各器官发育不完善,防御机制不成熟,给病毒提供了生存环境。毒力强的病毒对仔兔细胞产生毒性作用,造成仔兔宫内营养障碍、畸形、死胎或流产;反之,病毒对细胞毒性作用轻,则仔兔仍可存活,表现为隐性感染;有些病毒引起宫内感染后,引起子代体液免疫和细胞免疫功能的下降,而继发其它感染。本实验中实验组孕兔产下的仔兔均为活胎,无畸形,体质量与对照组相比,无显著性差异,出生后一月内无疾病发生,临床表现与对照组仔兔无任何区别,提示仔兔宫内感染HRV Wa株为隐性感染,对生后生长发育无显著影响。
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    我们的前期工作,证实人类新生儿脐血中这HRV特异性IgM检出率为1.5%,新生儿生后第一天大便中RV抗原检出率为4.5%,提示人类存在HRV宫内感染的可能性。孕兔宫内感染的初步研究证实,HRV可经血胎屏障进入胎儿体内,且不能被胎儿的免疫系统所清除,这为深入研究人类RV宫内感染存在的可能性提供了依据。

    *国家自然科学基金资助(9270694)

    作者简介:赵枫,女,1966年出生,硕士,主治医师

    参考文献

    1 Novikova NA, Altova EE, Noskova NN et al. The detection of rotavirus RNA in nasopharyngeal smears by molecular hybridization. Zh Mikrobiol Epidemiol Immunobiol, 1991,4:23
, 百拇医药
    2 Ushijima H, Honma H, Mukoyama A. Rotavirus encephalitis in Japan, Brain Dev,1990,12:628

    3 Kaidam I, Shif L, Keren G. Rotavirus encephalopathy evidence of central nervous system involvement during rotavirus infection. Pediatr Infect Dis, 1992,11:773

    4 Gilger MA, Matson DO, Conner ME. Extraintestinal rotavirus infections in children with immunodeficiency. J Pediatric,1992,120(6):912

    5 Saulsbury FT, Winkelstein JA, Yolken RH. Chronic rotavirus infection in immunodeficiency. J Pediatr,1992,97:61
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    6 Ushijima H, Xin KQ, Nishimura S. Detection and sequencing of rotavirus VP gene from human materials(stools, sera, cerebrospinal fluids and throat swabs) by reverse transcription and PCR. J Clin Microbiol, 1994, 32(12):2893

    7 谢孟坤,宋静澄,林全胜等,母婴配对血清的人轮状病毒抗体研究.中华流行病学杂志,1986,7(3):142

    (收稿日期:1998-07-24), http://www.100md.com