无菌猪模型在人源诺如病毒 GII 型研究中的应用进展

人源诺如病毒（HuNoV）作为引发食源性胃肠炎的首要病原体，其传播途径为粪 - 口传播，可使各年龄段人群感染，且因病毒株多样性及缺乏持久免疫力，重复感染情况较为常见。然而，由于 HuNoV 在体外和体内培养存在困难，像细胞受体、入侵方式及保护相关性等关键问题尚未明确。虽然人类肠道类器官（HIEs）和斑马鱼培养体系的出现是一大突破，但仍需要强大的体内模型来全面研究病毒。在多种实验动物中，无菌（Gn）猪和牛能重现 HuNoV 感染的所有环节，而无菌猪因胃肠道生理更接近人类，在研究中更具优势。

2024年，发表于Viruses杂志的文章《Virus Shedding and Diarrhea: A Review of Human Norovirus Genogroup II Infection in Gnotobiotic Pigs》综述了无菌猪模型在评估 HuNoV GII 型毒株感染方面的相关进展。无菌猪模型主要通过母猪子宫切除术获取并饲养于无菌隔离器中，体内无微生物群且缺乏母源抗体，虽免疫未成熟但免疫功能完整。既往研究选用多种人类诺如病毒 GII 型毒株（包括 GII.4 Bristol、GII.4 Farmington Hills、GII.4 Den Haag 等），以及非GII.4毒株GII.6、GII.12。接种剂量范围10² 至10¹⁰基因组拷贝，对 5 天至 4 周龄的无菌猪进行口服攻毒。研究一般监测指标包括腹泻发生率、持续时间、严重程度及粪便病毒排出情况（如排出率、持续时间、峰值滴度），并探究分泌型状态、细菌定植（如肠杆菌属、人类肠道微生物群）、免疫抑制状态等因素的影响，通过 RT-qPCR 检测病毒基因组拷贝数，结合临床观察评估感染情况。

研究结果

GII.4 感染情况

1) GII.4 Bristol（HS66）：初次感染时，73% 的猪排出病毒，64% 出现腹泻；高剂量接种可使病毒排出率升至 91%，腹泻率升至 84%。病毒传代后，腹泻率升高但病毒排出率下降。

2) GII.4 Farmington Hills（Cin2）：剂量反应研究表明，其半数感染剂量（ID50）约为 2.5×10³ 基因组拷贝，与人类志愿者中的 ID50（2.8×10³）相近，且腹泻发生率与剂量相关。

3) GII.4 Den Haag（2006b、HS194）：2006b 株在新生猪中的感染性高于 1 月龄猪，Simvastatin 处理可增加感染性；HS194 株虽高剂量接种但未引起腹泻。

4) 其他 GII.4 株：GII.4 New Orleans（HS292）株病毒排出持续时间长且峰值滴度高，GII.4 Sydney 株在两种年龄猪中均有中等感染性。

5) 非 GII.4 株感染情况：GII.6 株在新生和 1 月龄猪中均有感染性，GII.12 株病毒排出率高但腹泻发生率低。

主要影响因素

1) 宿主：分泌型阳性（A + H + ）猪的病毒排出和腹泻率显著高于分泌型阴性猪。

2) 细菌因素：肠杆菌属（如 E. cloacae）可抑制 HuNoV 感染，而人类肠道微生物群（HGM）或埃希氏菌属（如 E. fergusonii）可增强感染，延长病毒排出时间。

3) 免疫状态：免疫缺陷可增加病毒排出持续时间和峰值滴度。

无菌猪是目前最接近人类的 HuNoV 感染模型，能重现病毒排出、腹泻和血清转化等环节，且可模拟年龄相关的易感性差异，为疫苗和疗法评估提供了重要工具。通过该模型发现 HuNoV 感染的变异性与病毒株、剂量、宿主因素和细菌相互作用有关，为理解病毒致病机制和传播提供了依据。

参考文献：

Nyblade C, Yuan L. Virus Shedding and Diarrhea: A Review of Human Norovirus Genogroup II Infection in Gnotobiotic Pigs. Viruses. 2024, 7;16(9):1432. doi: 10.3390/v16091432