MERS-CoV氣管鏡途徑感染絨猴模型

1、MERS-CoV感染絨猴臨床觀察

狨猴經氣管插管輔助攻毒后，狨猴表現了明顯的感染癥狀，引起了中度或重度的呼吸道癥狀，甚至出現死亡。主要表現為呼吸頻率增加，活動減少，身體蜷縮，飲食量減少，體重降低。特別是攻毒組有兩只狨猴癥狀更明顯。攻毒后3天內狨猴體溫下降，白細胞數減少，紅細胞數變化不明顯。對照組狨猴無任何臨床。

2、MERS-CoV感染絨猴病理學檢查

MERS-CoV感染前和感染后1天和3天分別進行了肺部X光拍攝，感染前肺部并未觀察到任何變化，感染1天時肺右下出現陰影，表明肺部有炎癥反應。3天時陰影面積有所增大（圖2A）。感染3天時，對剩余的1只攻毒狨猴進行了CT拍攝，發現了肺部出現片狀低密度影，跟X光拍攝結果類似（圖2B）。攻毒兩天后，1只狨猴死亡，一只執行安樂死，大體解剖可見肺部有大面積充血呈暗紅色。剩余1只狨猴于感染后3d執行安樂死，大體解剖亦可見肺部有不同程度充血呈暗紅色，其位置跟X光和CT檢查結果一致（圖2C）。而對照組肺部無明顯變化。顯微病理檢查可見攻毒組狨猴各個肺葉均發生多灶性到融合性滲出性肺炎，肺泡中可見大量滲出的炎性細胞（巨噬細胞、嗜中性粒細胞和淋巴細胞為主）和纖維素，并發生肺水腫，局灶肺泡隔顯著增寬，肺泡結構消失，血管擴張充血，周圍可見大量炎性細胞浸潤，出血（圖3）。另外腎臟腎小球毛細血管擴張充血，少量腎小管上皮細胞不同程度變性壞死，有的管腔中可見蛋白管型形成（圖3）。而對照組無此變化。其它組織未見明顯的病理改變。免疫組化分析表明攻毒組狨猴肺和氣管中可檢測到病毒蛋白的表達，陽性細胞主要分布在Ⅰ型肺泡細胞和巨噬細胞。肺外器官并未檢測到病毒蛋白的存在。對照組猴肺中并未檢測到病毒特異蛋白的存在（圖4）。

3、qRT-PCR方法檢測拭子和組織樣品病毒載量

攻毒后分別對拭子樣品和組織樣品進行病毒核酸檢測，結果發現攻毒組3只狨猴均可在肺部和氣管檢測到病毒核酸存在。攻毒兩天后死亡的兩只狨猴還在心臟、肝臟、脾臟和腎臟檢測到病毒核酸的存在，表明存在病毒血癥的可能性。而另一只狨猴并未在肺外組織檢測到病毒核酸的存在。采集的拭子樣品進行病毒核酸檢測，結果顯示在攻毒狨猴的肛拭子中均未檢測到病毒核酸。死亡的2只狨猴均可在攻毒1天時的咽拭子中檢測到病毒，但其中僅有一只在鼻拭子中檢測到病毒核酸。攻毒組另外1只狨猴在鼻拭子和肛拭子并未檢測到病毒核酸。對照組狨猴組織和拭子樣品未檢測到病毒核酸的存在（表1）。

4、 拭子和組織樣品中病毒滴度測定

對采集的鼻拭子、咽拭子、肛拭子在Vero細胞上進行病毒滴度測定，僅有1只狨猴在攻毒1天時的咽拭子中檢測到病毒，滴度可達103TCID50/ml，該狨猴在攻毒兩天后死亡。其它拭子樣品并未分離到病毒。采集的組織樣品進行病毒分離，只在肺部和氣管分離到較高滴度的病毒。其他器官（腎臟、心臟、肝臟、脾臟）并未分離到病毒（圖5）。對照組狨猴拭子和組織樣品也未分離到病毒。

5、狨猴肺部電鏡觀察

對感染MERS-CoV病毒的肺組織進行透射電鏡觀察，結果發現在其胞漿中可觀察到病毒顆粒（圖6），進一步證實病毒可在肺細胞中復制。

實驗用狨猴，3-4 歲，雄性，遺傳背景明確。按照國家微生物和寄生蟲SPF等級通過檢測，抗MERS抗體陰性。絨猴在生物安全三級（BSL-3）實驗室內飼養，并按國家動物生物安全標準操作規程進行操作。

MERS-CoV(hCoV-EMC，GenBank: MH454272.1）由荷蘭伊拉斯姆斯大學醫學中心Ron Fouchier 教授饋贈。采用支氣管鏡輔助攻毒，攻毒劑量為

6.5×106TCID50/1ml/只。

觀察攻毒后絨猴臨床癥狀，每天兩次。分別于攻毒前1d和攻毒后3d進行胸部X光拍攝。攻毒后隨時觀察狨猴狀態，一旦評分超過35 分，即進行人道主義安樂死。采集肺、氣管、心、脾、腎、腦、肝臟、腸組織進行病理、免疫組化和病毒檢測。攻毒后分別在1, 3 天采集咽拭子、鼻拭子、肛拭子進行病毒檢測。

2012 年6 月埃及病毒學家Zaki 從沙特一位患有急性肺炎并伴發急性腎衰竭的男性患者中分離到了一株冠狀病毒。隨后他把病毒樣本送到了荷蘭鹿特丹伊拉斯姆斯大學醫學中心（Erasmus Medical Center），Ron Fouchier 教授最終證實的確是一種以前沒有見過的冠狀病毒，命名為 HCoV-EMC，是一種不同于SARS 冠狀病毒(SARS-CoV)的新型冠狀病。

隨后英國的科學家也確認了一名來本國就醫的卡塔爾患者也感染了這種新型冠狀病毒，癥狀亦是嚴重呼吸綜合征，將該病毒命名為人冠狀病毒-England 1( human coronavirus England 1)。后續經證實兩病例感染的病毒為同一病毒，序列比對有99.5%的相似性。

2012 年9 月23 日，世界衛生組織發布公告，確認有2 名患者感染了新型冠狀病毒，兩人臨床表現為急性呼吸道感染，并伴有急性腎衰竭。此后幾個月該病毒在中東地區接連出現，并出現了小群體傳播事件。另外一些歐洲、美洲、非洲國家也出現來自中東的輸入病例，分離的毒株也越來越多，并各自命名，比如humanbetacoronavirus 2CJordan-N3、humanbetacoronavirus 2c England-Qatar 等。為統一新型冠狀病毒名稱，方便新型冠狀病毒感染病例的通報，2013 年5月國際病毒分類委員會冠狀病毒研究小組將此新型冠狀病毒命名為中東呼吸綜合征冠狀病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus, MERS-CoV)。

據WHO 報道該病的潛伏期為2-15 天。臨床表現以急性呼吸道感染為主要癥狀。發病快、高熱、體溫可達39-40℃，伴有畏寒、寒戰，咳嗽、胸痛、頭痛、全身肌肉關節酸痛、乏力、食欲減退等癥狀。在肺炎基礎上，臨床病變進展迅速，很快發展為呼吸衰竭、ARDS 或多器官功能衰竭（MODS），特別是腎功能衰竭，危及生命，少數病例病情相對較輕。患者還可能出現消化道癥狀，如腹瀉和胃部不適等；有些患者還會發生膿毒性休克，導致死亡。免疫力低下、老年人和伴有慢性病（如糖尿病、癌癥和慢性肺部疾病）的人群更易發展為重癥。

影像學表現：胸部X 光片的結果和局限性肺炎、ARDS 的結果一致，如雙側肺門浸潤，單側或雙側片狀增厚、分割或肺葉混濁，毛玻璃樣外觀，胸膜積液等。下部肺葉比上部肺葉受損程度更大。CT 掃描則顯示間質性浸潤和實病。患者通常表現為白細胞減少，尤其是淋巴細胞減少。另外患者的血、尿及糞便中均能檢測到病毒RNA，但遠少于呼吸道內的病毒量，且上呼吸道中的病毒量通常也比下呼吸道量少。在一些病患中發現有其它呼吸道病毒共感染，在機械通氣的病患中也出現醫院獲得性細菌感染。