世界卫生组织估计,全球约三分之一的人口感染了结核分枝杆菌。而目前由于卡介苗的保护力较弱以及缺乏高效的抗结核药物,世界各国都在积极研究新型高效的抗结核疫苗和药物。在这些研究中都少不了结核动物模型这一重要工具。不仅如此结核动物模型也为结核病的发生发展过程以及疾病过程中的病理和免疫相关研究提供了平台支撑。标准化的结核动物模型可以用于新型疫苗和药物的临床前药效评价。在本课题中我们建立了三种非人灵长类结核动物模型,并研究其疾病发生中的临床和免疫学变化规律。1.中国恒河猴结核模型非人灵长类感染结核后和人类结核疾病表现十分相似,它常常被用于研究结核的致病机制以及结核相关药物疫苗的评价实验。我们通过采用三种感染方式(纤维支气管镜,气管内滴注以及滴鼻的方式)分别以20 CFU和100 CFU的结核分枝杆菌H37Rv成功感染了中国恒河猴。实验动物感染后持续观察其临床(食欲、咳嗽、体温、体重),血液学(血沉和C反应蛋白)以及免疫学(结核特异性抗体ELISA检测和结核特异性IFN-γELISPOT检测)指标。在低剂量(20CFU)感染情况下,有恒河猴表现为亚临床结核状态。结核感染实验动物的临床指标和疾病的转归有明显相关性,而影像学结果也和疾病的严重程度有一定相关性。但免疫学指标却和疾病的进展没有明显关系。这些结果证明中国恒河猴适合用于建立结核动物感染模型。2.中国恒河猴结核自然感染模型人类结核病主要通过结核患者咳嗽产生含结核杆菌的气溶胶传播。90%被结核感染的人处于结核潜伏感染状态。虽然恒河猴结核模型和人类结核病十分相似,但目前通过人工方式感染的恒河猴绝大多数会进展为活动性结核,并在较短的时间内死于结核病。因此有必要通过一种类似自然感染的气溶胶传播方法建立恒河猴结核感染模型以期获得和人类疾病发生更为接近的动物模型。这种模型不仅可以用于研究结核潜伏感染的机制,同时也为新型抗结核疫苗和药物的研发提供全新的动物测试平台。在第一次实验中,6只中国恒河猴置于改造的6联体猴笼中,该猴笼中的空气可在不同猴笼间循环。其中两只恒河猴被人工感染34 CFU结核分枝杆菌Erdman株,剩余4只恒河猴定期通过结核菌素皮肤试验和ELISPOT试验以及胸部X光片,胸部CT扫描以及血沉和C反应蛋白等指标检测其结核感染状态。结果表明4只恒河猴分别在第22,24,27和42周确认被结核感染。影像学结果显示,自然感染恒河猴肺部结核初始病灶部位位于肺部上叶,这和人工感染恒河猴初始结核病灶部位有区别。我们随后又利用8只恒河猴进行第二次类似的自然感染实验。在有限的观察期内,也有一只恒河猴被证实在实验第16周成功自然感染结核。实验结果说明中国恒河猴适合用于建立结核自然感染模型。3.SIV感染加重中国恒河猴结核病的进展结核病是艾滋病患者最容易机会性感染的疾病之一,同时也是造成其死亡的主要原因之一。因此我们有必要深入了解这两种病原菌之间的相互作用机制。在本实验中,我们建立了结核和猴免疫缺陷病毒合并感染中国恒河猴模型。尽管实验结果显示结核感染对SIV疾病进展影响不大,但SIV感染却能加速结核病的进程。胸部X光片结果显示,共感染动物出现双肺弥散性结核病变,而结核单感染动物结核病变主要集中在右肺。大体病理结果显示共感染动物结核病变不仅广泛分布在肺部而且还扩散到肺外脏器(脾、胰腺、肝、肾以及心脏)。共感染组各脏器中的结核杆菌载量明显高于结核单感染组。另外共感染实验动物外周血中结核特异性IFN-γ和IL-22水平也低于结核单感染组。这些结果说明中国恒河猴适合用于结核和艾滋病的共感染研究,而免疫缺陷病毒感染造成的结核特异性免疫反应的损伤可能是加速结核病病程进展的重要原因之一。