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 来源: 日期:2025.04.15 

非人灵长类动物呼吸系统病毒感染

非人灵长类动物在感染病毒后,常会出现上呼吸道感染、肺炎等呼吸道疾病。既可呈现个体散发,也可能暴发成群体性疫情,严重时甚至导致动物死亡。肺部炎症的表现,取决于致病因子的类型以及其侵入、分布和持续方式。在多数情况下,感染肺炎时可观察到呼吸异常,但并不一定伴随咳嗽或呼吸节律改变。通常可将肺炎分为支气管肺炎、大叶性肺炎和间质性肺炎三大类。

经呼吸道传播的病原体常导致支气管肺炎。在四足动物中,病变多位于颅腹侧肺叶;而在直立行走的非人灵长类动物中,病变则多出现在下肺叶。细菌感染是支气管肺炎最主要的致病原因,通常与病毒感染后的继发感染或严重应激等因素相关。

大叶性肺炎与支气管肺炎的主要区别在于前者往往出现范围更广、实变更均匀的肺实质受累,而不只局限在细支气管周围。间质性肺炎则以肺泡间隔弥漫性或斑片状病变为特征,早期主要表现为渗出性炎症,后期可能发展为增生性和纤维化改变。急性损伤可由严重病毒感染(支气管间质性肺炎)、化学性肺损伤、急性胰腺炎、休克和败血症等引起或与之相关。

在人群中,以普通感冒、流感和肺炎为形式的呼吸系统病毒感染常常由以下几种类型的病毒所致:鼻病毒、腺病毒、副黏病毒、偏肺病毒、正黏病毒和冠状病毒等。非人类灵长类动物也容易感染这些病原,因此在某些病毒研究中,非人灵长类动物被认为是理想的动物模型。此外,一些非人灵长类动物特有的病毒感染也可导致其呼吸系统疾病,以下将对几种常见的病毒做简要介绍。

呼吸道合胞病毒(RSV)

数种非人灵长类动物可以实验感染RSV,包括卷尾猴、松鼠猴、猕猴、黑猩猩等。然而,只有黑猩猩会出现明显的临床疾病。黑猩猩通常是自然感染的,1956年首次从一只自然感染并表现感冒症状的黑猩猩身上分离出RSV。在一项血清调查中,100%的黑猩猩都检测到抗体。该病毒究竟源自人类还是黑猩猩,目前尚无定论。其他类人猿也经常呈血清阳性,但与临床疾病的关系尚不明确。黑猩猩最常见的症状是流鼻涕、鼻炎、咳嗽和打喷嚏。幼龄动物的初次感染可导致下呼吸道受累,甚至支气管炎。在先前接触过该病毒的个体中,感染仅限于上呼吸道。该病通常是自限性的,但可能继发其他细菌感染,如肺炎链球菌等。

副流感病毒1、2和3 

副流感病毒(PIV)隶属于副粘病毒科。较早的研究显示,狨猴群体中曾暴发PIV-1或仙台样病毒所致的致命性肺炎,发病率高(69/91),但死亡率相对较低(10/69)。临床症状包括上呼吸道感染,少量浆液性或偶见脓性鼻腔分泌,以及全身性疾病和死亡;剖检可见弥漫性肺实变和水肿,组织学上显示急性间质性肺炎。

非洲黑猩猩中严重的呼吸道疾病暴发也与人类PIV有关。在多数情况下,感染属于自限性,但若继发性细菌感染则可能是致命的。几种非人类灵长类动物(黑猩猩、非洲绿猴、松鼠猴和猫头鹰猴、豚尾猴和恒河猴)已被用作PIV疫苗开发的实验模型。

麻疹病毒

麻疹病毒属于副粘病毒科,麻疹病毒属,人类是其自然宿主,但它也广泛感染新大陆猴和旧大陆猴,是实验室和动物园饲养的非人灵长类动物中重要的病原。非人类灵长类动物发生麻疹的主要原因是接触了感染麻疹的人。这种高传染性人畜共患病毒主要经呼吸道传播,可造成胃肠道疾病或免疫抑制;在免疫缺陷和幼年个体中,致命性的“巨细胞间质性肺炎”也时有发生。幼年个体的发病率和死亡率往往高于成年动物。

猕猴的临床症状包括结膜炎、化脓、鼻漏、皮疹和脱水。动物可能白细胞减少,免疫功能受损,并继发细菌感染和合并支气管肺炎。而新大陆猴中,呼吸道疾病则少见,出血性肠胃炎更常见。诊断可基于血清学、病毒分离、病毒核酸检测或免疫组化等免疫学检测。

除麻疹病毒外,同属中的犬瘟热病毒也能感染非人灵长类动物,具有极强的跨物种传播能力。该病毒与麻疹病毒在猕猴中的临床表现非常相似,但还会出现脚垫增厚等特征性症状。麻疹病毒和犬瘟热病毒都可通过接种疫苗预防,且二者的疫苗之间可能存在一定的交叉保护作用。

人类偏肺病毒

人类偏肺病毒(MPV)是副粘病毒科、肺病毒亚科和偏肺病毒属的RNA病毒。2001年,荷兰首次确认人类MPV是儿童呼吸道感染的原因。现在认为它在世界范围内发生,不同的菌株在不同的地理区域传播。报道显示,野生和圈养大猩猩以及黑猩猩均曾因HMPV自然感染而出现过暴发,发病率介于34%至98%,死亡率约为5-7%。临床症状包括咳嗽、打喷嚏、流鼻涕、呼吸困难和嗜睡等。

食蟹猴已被证明是HMPV致病性研究的有用模型。已有的疫苗研究显示,非人灵长类动物接种HMPV疫苗后可获得短期免疫。

流感病毒

鉴于甲型和乙型流感病毒的广泛宿主范围,在非人类灵长类动物中都有发现并不奇怪。灵长类动物的血清学筛查显示,甲流比乙流更常见。但非人灵长类动物自然感染甲流或乙流并导致呼吸系统疾病的报道相对较少。现有资料主要来自人工感染模型。大多人类流感病毒株通常仅会在食蟹猴中产生轻微的呼吸道疾病。相比之下,高致病性H5N1禽流感毒株可导致食蟹猴出现严重的坏死性支气管间质性肺炎,其程度与人类原发流感病毒肺炎相似。可见气管支气管淋巴结增大、肺实变、弥散性出血及坏死等。

在东南亚的一个长臂猿种群中有一次比较完整的甲型流感暴发的记录,发病率约为30%,死亡率约为10%。这次暴发是由实验性接种引起的,但传播到未接种的动物。临床症状包括厌食、浆液或化脓性鼻涕、咳嗽和胃肠道症状。在许多动物身上,这些症状是短暂且自限性的。但其中两只死亡的动物没有呼吸道的先兆,剖检后发现肺实变、充血和水肿,病理学表现为支气管间质性肺炎。

腺病毒

腺病毒已经从许多非人灵长类动物中分离出来,然而,临床疾病并不常见。已有报道显示,猕猴中可能出现由腺病毒引起的结膜炎、鼻炎、肺炎;其中逆转录病毒导致免疫抑制的猕猴更容易发生腺病毒性肺炎。临床症状往往取决于宿主和病毒株,许多报告都是关于幼猴或婴猴的。急性呼吸道感染的猕猴可表现为皮疹、结膜炎、面部水肿和红斑、鼻溢液和咳嗽。在另一份报告中,恒河猴婴猴会出现呼吸急促、咳嗽和对吸氧无效的发绀。剖检发现肺部实变、颜色变化,肺泡不塌陷。

B病毒(BV)

在大多数猕猴群体中,BV感染的致病性极低。恒河猴和食蟹猴的显性疾病通常局限于口腔、唇部或生殖器的水泡和溃疡。全身性、临床性疾病多见于免疫抑制个体,或由跨物种传播而感染的病例。曾报道在冠毛猕猴(Macaca radiata)中暴发呼吸道疱疹病毒感染(西班牙,1973年)。临床表现为脓性鼻渗出液,但无明显口腔溃疡。发病率为50%,约50%的受感染动物死亡。解剖时可见肺实变并有出血灶,脾、肝肿大并伴多灶性坏死;组织学检查显示出血性间质性肺炎和肝脏包涵体。

后续冠毛猕猴群体中可观察到疱疹病毒感染所导致的周期性复发的疱疹病毒呼吸系统流行病,并可观察到口腔溃疡和脑炎。回顾发现,这些猴群存在地方性的猴D型逆转录病毒感染(SRV-1),或许是导致反复暴发及症状加重的原因。

猴水痘病毒

猴水痘病毒,与引起人类“水痘”和“带状疱疹”的水痘-带状疱疹病毒相似。猕猴被认为是猴水痘病毒的天然宿主。其感染通常呈自限性,最初多在腹股沟部位出现斑疹,随后迅速进展为丘疹、水疱,伴局部皮肤充血,并弥漫到全身(但不累及手掌、足底)。部分病例会进一步发展为致命的肺炎、脑炎或全身性感染,常出现出血性疱疹,死亡率较高。

逆转录病毒

非人类灵长类动物可感染多种逆转录病毒。在外源性致病性逆转录病毒中,猴D型逆转录病毒(SRV)和猴免疫缺陷病毒(SIV)感染与呼吸道病变关系最为密切。它们可引发免疫抑制,继而导致机会性感染。此外,SIV还会导致猕猴出现原发性逆转录病毒性肺炎。

SIV的天然宿主是非洲的长尾猴属, 绿猴属,白睑猴属和山魈属等,对这些动物的致病性非常低。然而,当亚洲猕猴(如恒河猴)感染SIV时,可出现类似人类艾滋病的严重免疫功能障碍、消耗性疾病、机会性感染以及原发性逆转录病毒肺炎和脑炎。猕猴通常通过与非洲灵长类直接接触或医源性传播而感染SIV,野外的亚洲猕猴则很少自然感染。由于猕猴可模拟人类HIV感染过程,因此通常被用于艾滋病研究。在实验性SIV感染的恒河猴中,原发性逆转录病毒肺炎并不少见。临床症状并无特异性,常见厌食、体重减轻和活动减少。剖检时发现肺膨胀不全、斑片或弥散性变色,切面渗出物较少。组织学上表现为肺泡间隔增厚、大量泡沫状巨噬细胞渗出,少量蛋白物质,以及合胞巨噬细胞聚集。

冠状病毒

冠状病毒是一大类包膜单链RNA病毒,其中有四类HCoV(229E,NL63、OC43和HKU1型)可引起人的普通感冒,此外也有一些可引起更严重的呼吸道疾病,例如SARS-CoV引起的严重急性呼吸综合征(SARS)、MERS-CoV引起的中东呼吸综合征(MERS)和SARS-CoV-2引起的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)。虽然非人灵长类动物的自然感染病例尚未见报道,但食蟹猴、恒河猴、非洲绿猴和普通狨猴都可以通过实验感染,且被作为重要的动物模型。恒河猴感染SARS-CoV-2后的临床表现包括食欲下降、呼吸急促和精神不济;影像学可见肺叶有不同程度浸润和间质改变;病理学检查分析表明动物出现肺部损伤。食蟹猴也容易感染SARS-CoV -2病毒,并可长时间散播病毒,且可能会表现出类似人新型冠状病毒肺炎的疾病。

结 语

呼吸系统疾病在我国非人灵长类动物群体(尤其是人工饲养的群体)中非常常见,对生产和科研都会造成较大影响。随着诊断技术的不断进步和日益丰富,会有更多种病毒被发现和鉴定。多数病毒感染本身并不会直接造成严重呼吸系统疾病,但往往会引起继发性细菌或其他病原感染。因此,为降低相关病毒感染风险并减少呼吸系统疾病的发生,应采取诸如:避免感染人员与动物的接触、给动物接种疫苗,以及对免疫抑制动物进行单独管理等措施。