流感病毒低剂量重复感染小鼠模型的建立及其致病机制的研究

Influenza virus infection has been a severe public health problem as it causes millions of people hospitalized and 500,000 deaths each year worldwide. The most efficient way to end this epidemic is to develop universal anti-influenza vaccine. In most vaccine researches, vaccinated animal models are always infected once with high dose viruses to evaluate the vaccine efficiency. During the nature infection, however, humans are often infected with low dose viruses in certain space and short time repeatedly. Thus, we try to develop a new virus infection animal model to mimic the nature infection in humans via infecting the mice with low dose virus repeatedly. By monitoring the weight lost, mortality, virus titer, lung pathology, immune responses and so on, we will demonstrate that low dose virus repeat infection will cause more severe pathology in mice. Moreover, we will do preliminary mechanisms studies of this low dose repeat infection model through investigating the inflammasome responses as well as quantitative and qualitative characterization of innate lymphoid cells in lung tissues. This new influenza virus animal infection model will give more reliable and more effective evaluation platform for anti-influenza vaccine or drug research as well as new strategies for prevention of influenza epidemic.

流感对人类的公共健康构成了严重威胁，每年在全球范围内造成数百万的严重病例和约50万人死亡。应对流感流行最有效的手段为疫苗。现有的疫苗研究中涉及的动物实验都用大剂量流感病毒单次攻击感染来评价疫苗的效果。然而在自然感染过程中，个体有可能是在特定的时间和一定的空间内反复多次低剂量接触流感病毒后才引起病毒感染。因此我们建立流感病毒低剂量重复感染小鼠的动物模型来模拟自然感染过程。通过体重变化、生存率、肺部病毒滴度和病理改变、各种免疫反应等检测，阐明流感病毒低剂量重复感染在动物体内引起的免疫与病理变化，并通过检测肺部炎症小体和其它各种炎症反应探讨该动物感染模型的致病机理。通过本研究的开展，我们将建立流感病毒感染动物的新模型，为流感病毒的感染免疫研究与疫苗/药物的研发提供更真实有效的平台，同时为研究流感预防和治疗的新策略提供理论依据。

每年流感病毒在全球范围内造成百万人的感染同时导致约25-50万人的死亡，流感病毒的爆发流行对人类的健康造成了严重的威胁。疫苗是预防流感流行的有效方式，但至今有效的广谱抗流感病毒疫苗还未被研发出来。. 先前的研究表明流感病毒在人群中主要通过气溶胶的方式多次接触感染人群进行传播，这种气溶胶所携带的病毒量非常有限，但是却能引起更严重的疾病反应。在传统的抗流感病毒疫苗研发中，经常使用大剂量一次性感染动物模型来评价疫苗的保护效果，这种感染模型所使用病毒的量超出了自然感染中的病毒载量，因而具有一定的局限性，不能反应真实感染的情况。低剂量病毒重复感染模型已经在HIV-1/SIV-1、HBV等病毒致病性的研究及疫苗和药物的研发中广泛应用。研究表明这种低剂量病毒重复感染动物模型更模拟真实感染的情况，同时其疾病的发生、发展及相关指标也更接近于实际临床表现。在流感病毒的研究中，低剂量病毒重复感染模型还尚未见报道，因而在本研究项目中我们建立了低剂量流感病毒重复感染小鼠模型。. 在本研究中我研究了该模型疾病发生发展的表型以及相关病毒学、免疫学和炎症反应的指标。同时我们还将该模型应用于商业化疫苗有效性的评价，研究了该模型在疫苗和药物研发中的应用前景。通过研究我们发现，流感病毒低剂量重复感染在小鼠体内造成更严重的病理变化及损伤包括：更早更快的体重丢失及个体死亡；更严重的肺部病理损伤等；同时流感病毒低剂量重复感染在小鼠体内有更高的病毒滴度以及更高的炎症因子表达，但是病毒特异性T、B细胞的反应却非常有限。商业化的流感疫苗可以保护小鼠免受流感病毒大剂量单次感染却无法保护小鼠免受流感病毒低剂量重复感染的攻击。通过本项目研究为后续抗流感疫苗和药物研发提供了新的评价平台。. 综上，我们完成了本项目的研究任务，实现了研究目标，建立了新的动物感染模型为流感病毒感染宿主的基础研究以及疫苗和药物的研发提供了新的研究平台。