实验性急性非洲猪瘟临床病理学评价体系的建立及其急性肺损伤研究

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非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染猪引起高发病率和高死亡率的病毒性疾病,该病特征为急性、高热性、出血性和高接触传染性。由于该病毒具有极强的存活力和传染性,且无有效的疫苗预防和治疗手段,导致防控难度大,疫情传播迅速,对我国养猪产业已造成巨大损失。目前,有关ASF的临床病理学评价体系尚未建立,各器官组织的病变特征和病理过程尚不明确,更鲜见ASF的系统病理学等相关研究,还亟需大量的试验数据作为研究该病发生发展的理论依据。因此,本论文对ASF的临床病理学变化进行全面和深入研究,并建立和完善临床病理学评价体系,以探讨ASF的发病过程和急性肺损伤及其发病机制,加强ASF的病理学研究,对于防控该病具有重要意义。本试验获得中国农业农村部批准(农牧发[2019]33号),在中国动物疾病预防控制中心生物安全3级(P3+)实验室进行。按照相关规定,本试验所有病料均通过化学固定并达到标准灭活条件。本研究选用18头60日龄、体重约20 Kg的健康猪,随机选取13头作为试验组,接种ASFV(Pig/HLJ/2018,10~2HAD50/m L),5头作为对照组,试验过程分为筛选期、攻毒期和试验期。攻毒前与攻毒后分别进行采血和ASFV核酸检测。采用电子病历记录临床症状、发病和死亡时间等数据,对死亡猪进行系统剖检和分析;并采集损伤严重的肺组织样品,分别用2.5%戊二醛和10%中性福尔马林固定。取得以下结果:(1)通过对病变进行分级和量化,建立并完善急性ASF临床病理学评价体系,以发生频率和百分比表示病变频率(无序分类变量),病变程度(有序分类变量)则按各器官组织中不同病变进行分级和评分。结果发现,急性ASF大体病变特征以严重全身血液障碍、炎症级联反应以及免疫损伤为主,出血性病变是其主要特征,以上特征共同导致ASF的高发病率和高死亡率;机体出现以典型的败血症为主要表现的多种病理损伤,尤以肺和免疫器官(淋巴结、脾)损伤最为严重。(2)运用原位PCR方法检测病毒VP73蛋白在肺组织中的表达位点。结果发现,病毒VP73蛋白主要在肺单核-巨噬细胞的胞浆内表达。表明肺单核-巨噬细胞是ASFV攻击的主要靶部位。(3)采用组织切片、H.E染色、透射电镜技术,分析肺组织形态和细胞结构的变化。结果发现,组织出现严重的出血、淤血、血栓、坏死、淋巴细胞浸润、浆液性和纤维素性渗出等病变;超微结构病变以细胞变性坏死为主。表明ASFV主要通过损伤肺细支气管、血管、肺泡等组织结构引起急性肺损伤。(4)利用免疫组织化学方法,检测肺组织促炎因子(TNF-α、IL-1β、IFN-γ)、内皮细胞因子(ICAM-1)、血管活性因子受体(AGTR1、PDGF-β)的表达情况,综合分析ASF急性肺损伤的主要致病机制。结果发现,促炎因子TNF-α、IL-1β、IFN-γ的表达水平极显著上调(P<0.01),提示这些促炎因子是启动和促进急性肺损伤早期的炎性介质分泌和炎症级联反应的重要因子;内皮细胞因子ICAM-1的表达水平极显著上调(P<0.01),提示ICAM-1的表达量增高可促进血管内免疫细胞的黏附、趋化及血凝;血管活性因子受体AGTR1、PDGF-β的表达水平极显著上调(P<0.01),对血凝、血管损伤和收缩有促进作用,使血液成分渗漏。以上结果表明,ASFV的攻击对单核-巨噬系统损伤严重,导致炎症细胞因子的分泌过度增强,诱发强烈的细胞因子风暴,从而引起一系列急性肺损伤病变。综上所述,本论文通过动物实验对急性ASF的临床病理学变化进行全面和深入研究,在系统剖检的基础上根据对各器官组织病变特点及病变程度的统计分析结果,探索急性ASF的病理损伤特征,构建急性ASF临床病理诊断的评价体系;结合发病时间、死亡时间和病变分值等数据,分析急性ASFV对各组织器官的损伤程度和病变规律。同时,进一步针对肺损伤特征,从大体病变、组织学病变以及致病机制方面展开深入研究,综合探讨急性ASF肺损伤的病理变化及其致病机制,对该病的诊断、防控和疫苗开发具有重要的科学意义。
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