建立埃博拉病毒性传播和雄性生殖道持久性小鼠模型

自1976年发现埃博拉病毒病（EBOV）以来，已导致15000多人死亡，平均死亡率约为50%，对公共卫生安全和人类生命健康造成严重威胁。目前已经有部分EBOV疫苗等药物获批上市，但对埃博拉的传播研究仍然不够。在患病后一年内至少20%的男性精液样本中保留有病毒RNA，尚未清楚这种残留病毒是否具有传染性。为了研究EBOV生殖道感染的发病机制，作者建立了在免疫功能正常的雄性和雌性中使用小鼠适应型（MA）-EBOV分离株对 EBOV 的性传播模型。

雄性CC011（n = 20）和CC021（n = 10）小鼠通过腹膜内（IP）途径接种100 FFU的 MA-EBOV。雌性的对照队列 ^{Ifnar −/−}小鼠用 1000 FFU MA-EBOV （n = 5） 和野生型WT-EBOV（n = 5）进行 IP或IVa（阴道内） 接种。每天对小鼠称重，持续 14 天，并在达到终点标准或研究结束时进行尸检。收集末端血液和组织样本用于分子评估、组织病理学、免疫组化和原位杂交。

1. 男性生殖道病变

图1 接种小鼠适应型埃博拉病毒 （MA-EBOV） 的协作交叉 （CC） 雄性的生存和病理结果。（A）男性腹膜内接种后的生存率。（B）接种后 35 天（DPI）CC011 雄性附睾头显示管腔体细胞（黑色箭头）、单个上皮细胞坏死（白色箭头）、单个上皮细胞再生（黑色箭头）和间质淋巴细胞积累（白色箭头）。（C）CC011 雄性附睾头部 EBOV-VP40 在 35 DPI 下表现出单个细胞免疫反应性的免疫组织化学。（D）CC011 雄性在35 DPI下的相应原位杂交，显示病毒核糖核酸的个体上皮细胞标记

在接种后 14 天 （DPI） 队列中，在 MA-EBOV 感染后观察到 CC011 和 CC021 雄性小鼠的存活率为 90%。35 DPI 队列中的所有 CC011 雄性都存活到研究终点（图1A）。

分别收集14和35 DPI 时从两种小鼠中收集样本观察生殖道变化。在 90% 的 CC011 雄性小鼠的附睾中观察到间质炎症或上皮变化，40%的雄性鼠的上皮细胞中观察到免疫反应性（图1B、C）。在 35 DPI 下，病毒 RNA 被标记在 100% CC011雄性小鼠附睾的上皮细胞中，具有相当的持久性（图1D）。

雄性 CC011 小鼠在急性感染后存活下来，并表现出慢性生殖道感染表型，特别是在附睾中，几乎没有导致雄性不育或繁殖力降低的有限生殖变化。

2.女性生殖道病变

图2雌性 Ifnar ^−/−小鼠适应型埃博拉病毒（MA-EBOV）的生存和病理结果。（A）阴道内（IVa）或腹膜内（IP）接种野生型（WT）或MA-EBOV后的存活率。（B）子宫肌层被巨噬细胞弥漫性浸润和扩增，巨噬细胞在固有层中发现退化巨噬细胞，在 IVa MA-EBOV 感染后，管腔内衬坏死上皮细胞数量较少。（C）IVa MA-EBOV 感染的雌性免疫组织化学 （IHC），具有弥漫性巨噬细胞和子宫肌层细胞免疫反应性，子宫上皮细胞表现出免疫反应性。（D）具有弥漫性巨噬细胞和子宫肌层细胞免疫反应性且缺乏上皮免疫反应性的 IP MA-EBOV 感染女性的IHC。

在雌性中观察到6 DPI致死的小鼠以IP接种 WT 或 MA-EBOV为主。但相比之下，IVa接种导致WT和MA-EBOV感染的雌性存活率为20%（图 2A)。雌性感染MA-EBOV 或WT-EBOV 的 IP 或 IVa 接种的小鼠具有大量巨噬细胞对子宫肌层的弥漫性浸润（图 2B)。在 IVa 接种组中，少量腺体含有脱落的上皮细胞和退化的白细胞。抗原广泛分布在整个固有层粘膜下层和整个子宫肌层中，主要在 IP 和 IVa 接种组的巨噬细胞内（图 2C)。在 IVa 接种组内，单个子宫上皮细胞在 IHC 中具有免疫反应的数量较低，但在 IP 感染的女性中未观察到（图 2D)。在接种 MA 或 WT-EBOV 的 IVa 存活女性的子宫中未观察到明显的组织病理学病变。

MA-EBOV 的高剂量 IVa 接种会导致黄体酮引发的雌性 Ifnar ^−/−小鼠的高死亡率。

参考文献：Chad S Clancy, Gabrielle Smart, J Fred Rhoderick, Kyle L O’Donnell, Rebecca Rosenke, Alexandra Schäfer, Andrea Marzi, Establishing a Mouse Model for Sexual Transmission and Male Reproductive Tract Persistence of Ebola Virus, The Journal of Infectious Diseases, Volume 228, Issue Supplement_7, 15 November 2023, Pages S554–S558, https://doi.org/10.1093/infdis/jiad118