張飛燕 肖文嫻 馬玉華 鄔繼文 趙 玲 謝麗分 王 蕓李乙江 陳佳琦 呂龍寶1，2，**

（1）中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所，昆明 650000；2）國(guó)家非人靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源庫，昆明 650000；3）中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

樹鼩（tree shrew，Tupaia belangeri），在生理解剖、神經(jīng)發(fā)育、肝炎病毒感染特性及心理應(yīng)激模式等方面與靈長(zhǎng)類，甚至人類高度相似，具有體型小、飼養(yǎng)成本低及繁殖周期短等特點(diǎn)，可應(yīng)用于人類醫(yī)學(xué)研究的諸多領(lǐng)域，尤其是作為病毒性肝炎研究的動(dòng)物模型具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，樹鼩擁有哺乳動(dòng)物中最大的腦-體重比，是研究腦功能和神經(jīng)退行性疾病的理想模型。

病毒感染是對(duì)公共衛(wèi)生的主要威脅，在全世界造成數(shù)百萬人死亡，嚴(yán)重威脅人類健康。建立模擬人類疾病的動(dòng)物模型對(duì)研究病毒感染和發(fā)病機(jī)制及制定有效防控措施具有重要的意義?；蚪M數(shù)據(jù)表明，樹鼩（Tupaia belangeri，tree shrew）更接近靈長(zhǎng)類動(dòng)物，與人類相似。其神經(jīng)功能障礙、感染性疾病等多個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵因子和信號(hào)通路與人類有保守和獨(dú)特的特征［1］。且樹鼩具有體型小、飼養(yǎng)成本低及繁殖周期短等顯著特點(diǎn)，被替代靈長(zhǎng)類應(yīng)用于人類醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的諸多領(lǐng)域，尤其樹鼩對(duì)許多病毒感染特性與人類相似，如感染人類的甲、乙、丙、丁肝炎病毒、輪狀病毒、皰疹病毒、腺病毒、副黏病毒等［2］。以丙型肝炎為例，目前感染該病毒的動(dòng)物只有黑猩猩和樹鼩。黑猩猩屬于高瀕危的靈長(zhǎng)類動(dòng)物，價(jià)格昂貴且十分稀少，所以采用黑猩猩作為動(dòng)物模型大規(guī)模開展丙型肝炎病毒研究不可行。在人類病毒感染性疾病研究中，已廣泛應(yīng)用的嚙齒類動(dòng)物模型存在疾病模擬性不足和研究成果轉(zhuǎn)化低的缺點(diǎn)。因而，樹鼩作為中國(guó)自主培育的特色實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，在推進(jìn)病毒發(fā)病機(jī)制和疾病研究方面成為一種潛在的小動(dòng)物模型［3-4］。目前，樹鼩已被用作幾種重要的人類病毒病原體的感染模型（圖1）。本文介紹近幾年關(guān)于人類感染病毒的樹鼩感染模型，包括乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）、丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）、流感病毒、嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒2（SARSCoV-2）、寨卡病毒（Zika virus，ZIKV）和登革病毒（Dengue virus，DENV）樹鼩感染模型的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，以增強(qiáng)對(duì)該領(lǐng)域的深入了解。

Fig.1 Tree shrew model of human infectious disease圖1 人類傳染病樹鼩模型

1 樹鼩作為病毒感染性疾病動(dòng)物模型的生物學(xué)優(yōu)勢(shì)

1.1 樹鼩分布及進(jìn)化地位

樹鼩為外形類似于松鼠的一類小型哺乳動(dòng)物。在醫(yī)學(xué)界，“樹鼩”一詞指的是北方樹鼩（Tupaia belangeri） 或中國(guó)樹鼩（T. belangeri chinensis），屬于攀鼩目，該目包含樹鼩科（Tupaiidae）和筆尾樹鼩科（Ptilocercidae）2 個(gè)科，主要分布于東南亞、南亞地區(qū)，也是中國(guó)西南部地區(qū)分布的唯一現(xiàn)生樹鼩。根據(jù)外部毛色及形態(tài)特征將中國(guó)的現(xiàn)生樹鼩分為6個(gè)亞種，即滇西亞種、高黎貢山亞種、滇南亞種、海南亞種、越北亞種和瑤山亞種［5］。基于樹鼩全基因組數(shù)據(jù)構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹、估算與靈長(zhǎng)目動(dòng)物的分歧時(shí)間，都支持樹鼩與靈長(zhǎng)類的親緣關(guān)系最近［6］。最新研究通過對(duì)包括人類、獼猴、樹鼩和小鼠4種哺乳動(dòng)物的組織轉(zhuǎn)錄組相似度比較發(fā)現(xiàn)，相較于小鼠，樹鼩與靈長(zhǎng)類動(dòng)物更為接近。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在阿爾茨海默病、帕金森病等疾病的13 個(gè)信號(hào)通路中，樹鼩相關(guān)基因與人類同源基因的相似度均高于小鼠相關(guān)基因與人類同源基因的相似度，這些基因在大腦中的表達(dá)模式也與人類更為接近，說明樹鼩比小鼠更適合作為上述疾病的動(dòng)物模型［7］。這種樹鼩與靈長(zhǎng)類動(dòng)物之間親緣關(guān)系的確立，以及最新發(fā)布的第三版樹鼩基因組的注釋（KIZ version 3：TS_3.0），不僅實(shí)現(xiàn)了樹鼩基因組數(shù)據(jù)的自由訪問和共享，還很好地促進(jìn)了樹鼩研究領(lǐng)域的發(fā)展，更重要的是為樹鼩作為一類具有潛在應(yīng)用價(jià)值的新型模式動(dòng)物奠定了遺傳基礎(chǔ)。

1.2 樹鼩生物學(xué)和生理學(xué)特性

樹鼩體型小，外形類似于松鼠，吻尖細(xì)，5趾具爪（4 趾與大趾相對(duì)），體毛灰、栗色，腹毛為灰白或灰黃色，尾毛蓬松，成年體重120～190 g，體長(zhǎng)14～22 cm，尾12～20 cm，乳頭1～3 對(duì)，齒式3132/3133，大腦、小腦和前額葉發(fā)達(dá)，體成熟6月齡，妊娠期41～45 d，1～5 仔/胎，8～10 g/仔，2～3胎/年，哺乳期35～42 d，壽命8～12年［2］。

樹鼩與人類在生理生化、基因組學(xué)等方面的相似性遠(yuǎn)高于大鼠、小鼠等常用嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，并與靈長(zhǎng)類動(dòng)物相比具有體型小、繁殖快、易操作和成本低，遺傳和生理生化特征接近靈長(zhǎng)類的優(yōu)點(diǎn)，在很多方面可代替靈長(zhǎng)類進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可避免大量的動(dòng)物倫理問題和節(jié)約大量成本，同時(shí)樹鼩能感染多種與人類疾病有關(guān)的病毒，可發(fā)展為較為理想的病毒感染動(dòng)物模型。

2 乙型和丙型肝炎病毒樹鼩感染模型

2.1 乙型肝炎病毒（HBV）樹鼩感染模型的研究

HBV 在全球范圍內(nèi)感染了20 億人，可導(dǎo)致慢性肝炎、肝硬化和肝細(xì)胞癌［8］。盡管高效的疫苗在過去30 年被廣泛地采用，但乙型肝炎仍是全球十大導(dǎo)致死亡的疾病之一，是一個(gè)主要的全球公共衛(wèi)生問題［9］。HBV 的宿主范圍非常有限，以前黑猩猩（Pan troglodytes）被用作唯一的自然感染模型［10］。然而，由于高昂的費(fèi)用以及倫理和動(dòng)物福利問題，限制了它在人類感染模型中的應(yīng)用，亟需建立一種合適的HBV 動(dòng)物模型。樹鼩已被報(bào)道易受HBV 感染，但其感染效率很低，并只能短暫攜帶該病毒［11-12］。但通過對(duì)HBV 病毒的改造以及調(diào)節(jié)樹鼩抗HBV免疫系統(tǒng)等措施，相信能提高HBV感染樹鼩的效率。研究發(fā)現(xiàn)，HBV 和黃曲霉素B1協(xié)同作用可誘發(fā)樹鼩肝癌發(fā)生。當(dāng)用HBV 感染樹鼩，并在其飲食中添加黃曲霉素B1，HBV 慢性感染能夠在160 周誘導(dǎo)肝癌的發(fā)生［13］，其肝癌發(fā)生率為52.9%，而單獨(dú)感染HBV 或單獨(dú)接觸黃曲霉素B1的樹鼩感染率分別為11.1%和12.5%，顯著低于HBV 和黃曲霉素B1 協(xié)同作用誘導(dǎo)的肝癌發(fā)病率［11］。樹鼩已被建模用于急性和慢性HBV 感染［14-16］。Kayesh 等［14］研究發(fā)現(xiàn)，由于HBV 基因型的差異，復(fù)制效率也存在差異，其中HBV-A2的增殖效率高于HBV-c，但病毒的整體滴度非常低，不能排除動(dòng)物高遺傳變異對(duì)HBV 基因型復(fù)制效率的影響。目前已知的8 種HBV 基因型（A～H）［17］，其特征是HBV基因組核苷酸序列差異大于8%，在樹鼩模型中，這些已知HBV 基因型的特征還未完全闡明［18］。在新生期接種HBV的樹鼩表現(xiàn)出慢性感染的趨勢(shì)，與人類感染時(shí)觀察到的肝臟組織病理變化相似［19-20］，表明新生樹鼩接種人HBV 后，病毒能夠在體內(nèi)長(zhǎng)期存在和穩(wěn)定復(fù)制。此外，原代肝細(xì)胞被廣泛應(yīng)用于HBV 的感染研究，這為了解HBV 的發(fā)病機(jī)制提供了進(jìn)一步的了解依據(jù)［21-22］，也說明體外分離和培養(yǎng)的肝細(xì)胞對(duì)肝臟疾病發(fā)病機(jī)制的研究具有重要價(jià)值。同時(shí)，利用原代肝細(xì)胞為靶細(xì)胞，利用零距離光交聯(lián)技術(shù)及蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，成功鑒定出HBV 受體——?；悄懰徕c共轉(zhuǎn)運(yùn)多肽（sodium taurocholate cotransport polypeptide，NTCP），并發(fā)現(xiàn)NTCP是能與HBVpre-S1特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)［23］。有研究發(fā)現(xiàn)，通過將樹鼩原代肝細(xì)胞移植到尿激酶型纖溶酶原激活劑轉(zhuǎn)基因小鼠，移植后的肝細(xì)胞能支持HBV 復(fù)制。另外也有研究克隆表達(dá)樹鼩的腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α），并檢測(cè)其對(duì)樹鼩原代肝細(xì)胞的抗病毒活性，發(fā)現(xiàn)TNF-α 具有抑制HBV 復(fù)制的作用［24］。以上研究都證實(shí)樹鼩對(duì)HBV易感，可作為HBV感染的新型動(dòng)物模型。

2.2 丙型肝炎病毒（HCV）樹鼩感染模型的研究

HCV 是一個(gè)重大的全球健康問題，全世界約有1.3～1.7 億人感染這種病毒，并導(dǎo)致慢性肝病、肝硬化和肝細(xì)胞癌［24］。與乙型肝炎病毒相似，丙肝病毒的宿主范圍也很窄，目前發(fā)現(xiàn)黑猩猩和人類是其唯一的天然宿主［25］。缺乏合適的小動(dòng)物模型是HCV 研究領(lǐng)域的一個(gè)重大障礙。迄今為止，許多研究報(bào)道，HCV 的樹鼩體內(nèi)感染和體外感染模型在研究HCV 復(fù)制、發(fā)病機(jī)制和抗病毒干預(yù)方面都發(fā)揮重要作用［26］。眾多研究顯示，樹鼩能自然感染HCV，但整體上HCV復(fù)制水平較低，極少形成持續(xù)性感染［27-29］，這提示與人類相比，樹鼩存在HCV 限制性復(fù)制的缺點(diǎn)。值得注意的是，Amako等［27］的研究表明，用來自丙型肝炎患者的HCV或者從cDNA得到的HCV病毒粒子感染樹鼩，并進(jìn)行了為期3年的觀察，發(fā)現(xiàn)樹鼩首先發(fā)生急性感染，表現(xiàn)出輕微的炎癥及病毒血癥，隨后逐漸發(fā)展形成脂肪肝變性、肝硬化和肝癌。此外，被感染樹鼩的血清可以重新感染新的樹鼩，不僅證明了HCV能夠體內(nèi)感染樹鼩并表現(xiàn)出人類感染HCV的癥狀，還說明HCV 可以在該動(dòng)物模型中進(jìn)行有效的復(fù)制和傳播。Xu 等［30］用4 種HCV 基因型（1b、2c、3b 和6）的人血清和HCV 轉(zhuǎn)染細(xì)胞的培養(yǎng)上清同時(shí)接種樹鼩，結(jié)果顯示，不同的HCV 基因型和不同接種方式對(duì)感染率沒有明顯影響，只要HCV人血清或HCV轉(zhuǎn)染細(xì)胞的培養(yǎng)上清中單一基因型HCV 含量足夠高，樹鼩在非免疫抑制狀態(tài)下即可被有效感染。研究發(fā)現(xiàn)，HCV 感染可誘導(dǎo)固有免疫應(yīng)答，Toll 樣受體（Toll-like receptors，TLR）在HCV 發(fā)病機(jī)制中具有重要的作用［26］，提示樹鼩可以作為一種潛在的免疫應(yīng)答和發(fā)病機(jī)制研究模型。與HCV 相關(guān)的樹鼩基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在人體中共有163 個(gè)基因參與HBV 和HCV 應(yīng)答，其中大部分基因都能在樹鼩中找到對(duì)應(yīng)的基因，并有很高的序列同源性［31］，也說明樹鼩可作為HCV感染的合適模型。

3 樹鼩呼吸道病毒感染模型

3.1 嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒2（SARSCoV-2）

SARS-CoV-2是新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）的致病因子，在全球傳播，導(dǎo)致數(shù)百萬人死亡［32-33］。SARS-CoV-2 屬于冠狀病毒科β 冠狀病毒屬，而SARS-CoV-2是第三種涉及動(dòng)物向人類傳播的冠狀病毒［34］。SARS-CoV-2的致病機(jī)制復(fù)雜，對(duì)其了解甚少。為了進(jìn)一步了解SARS-CoV-2的致病機(jī)制和宿主反應(yīng)，建立了不同的動(dòng)物模型，包括小鼠模型、敘利亞倉(cāng)鼠模型、雪貂模型、非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型，以及包括水貂、貓、狗、豬、雞、鴨和果蝠在內(nèi)的其他動(dòng)物模型［35］。合適的動(dòng)物模型對(duì)于有針對(duì)性的預(yù)防和治療至關(guān)重要。為了建立有效的SARS-CoV-2感染模型，了解感染致病機(jī)理，篩選有效的預(yù)防或治療方法，姚永剛團(tuán)隊(duì)［36］利用樹鼩開展新冠病毒感染模型的創(chuàng)建，他們選擇1歲左右的成年樹鼩和5～6 歲的老年樹鼩，感染SARSCoV-2。研究表明，樹鼩可以通過點(diǎn)眼滴鼻和喉頭注入等多種途徑感染新冠病毒，肺部影像學(xué)、病毒載量、血常規(guī)和生化及組織病理學(xué)等分析表明，樹鼩可以感染SARS-CoV-2病毒。X射線檢查可以在大多數(shù)感染樹鼩看到肺部浸潤(rùn)影像。該研究提示，樹鼩有可能成為SARS-CoV-2致病機(jī)制研究、藥物和疫苗評(píng)價(jià)的模型動(dòng)物。然而，這項(xiàng)研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，老年樹鼩（5～6 歲）比成年樹鼩（1～2 歲）更不容易感染SARS-CoV-2，這與報(bào)告的人類病例不一致，老年人比年輕人更容易感染SARS-CoV-2。另一項(xiàng)研究顯示，接種了SARS-CoV-2的樹鼩體溫升高，尤其是雌性動(dòng)物，但未觀察到臨床癥狀。樹鼩模型中SARS-CoV-2感染的研究結(jié)果不一致，可能是由于其具有較高的遺傳變異［37］。然而，不能排除樹鼩作為無癥狀攜帶者的可能性，這需要進(jìn)一步研究。

3.2 流感病毒

流感病毒是一種急性的高傳染性病毒，如甲型H1N1 流感病毒、H7N9 流感病毒等，可隨季節(jié)性暴發(fā)流行，給人類的健康和財(cái)產(chǎn)帶來了很大的危害。先前已有小鼠、雪貂和獼猴被用來了解禽流感病毒感染在人類的致病機(jī)制。雪貂雖敏感，卻不易獲得；而小鼠必須連續(xù)傳代方可適應(yīng)。早在2013年Yang 等［38］用流感病毒H1N1 接種樹鼩，通過分析體溫變化、血清轉(zhuǎn)化率，及肺組織和氣管組織病理學(xué)發(fā)現(xiàn)，感染后的樹鼩表現(xiàn)出輕度或中度的呼吸道癥狀，并在樹鼩的上呼吸道檢測(cè)到H1N1 的復(fù)制。介導(dǎo)H1N1 進(jìn)入的唾液酸（sialic acid，SA）α 2，6-Gal 受體廣泛分布于樹鼩的氣管和鼻黏膜，而SAα2，3-Gal 受體則主要分布于樹鼩肺組織。Li等［39］報(bào)道，樹鼩具有與人類相似的SAα2，3-Gal和SAα2，6-Gal 受體分布，是禽流感研究中一種可行的新的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并與雪貂感染甲型禽流感（H9N2）病毒具有相似的致病性，在病理、免疫均顯示了良好的行為表象一致性和發(fā)病機(jī)制同源性。Sanada等［40］將H5N1和H7N9禽流感病毒接種至樹鼩，并對(duì)其致病性進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)H5N1型流感病毒感染引起嚴(yán)重彌漫性肺炎，伴有發(fā)熱和體重減輕。相比之下，H7N9流感病毒感染可引起局灶性肺炎。肺炎的嚴(yán)重程度與促炎細(xì)胞因子轉(zhuǎn)錄水平相關(guān)。這些結(jié)果表明，樹鼩可以作為禽流感病毒研究的另一種合適的動(dòng)物模型。Xu 等［41］對(duì)甲型H1N1流 感 病 毒（A/四 川/1/2009，pdmH1N1）、禽 源H5N1 病毒（A/雞源/甘肅/2/2012，H5N1）和早期人類源H7N9病毒（A/蘇州/SZ19/2014，H7N9）感染樹鼩的傳染性和傳播性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)其在樹鼩中都表現(xiàn)出高效復(fù)制和亞臨床癥狀。在接種病毒的樹鼩上產(chǎn)生了強(qiáng)烈的體液免疫反應(yīng)，并保護(hù)其免受同源病毒的攻擊。Yuan等［42］經(jīng)鼻內(nèi)接種B型流感病毒感染樹鼩，感染的樹鼩表現(xiàn)出流鼻涕和體重減輕的臨床癥狀。并且樹鼩組織中IL-6、IL-10、IP-10、TNF-α、TGF-β mRNA水平升高，研究結(jié)果表明樹鼩在流感病毒研究中的適用性。上述研究結(jié)果為樹鼩作為流感病毒研究的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞峁┝肆己玫淖糇C。另外，由于樹鼩相對(duì)較小的體型，與靈長(zhǎng)類動(dòng)物更接近的進(jìn)化地位，以及與雪貂相比更低的使用成本，其在應(yīng)用中還具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

4 樹鼩蟲媒病毒感染模型

4.1 寨卡病毒（ZIKV）

ZIKV 感染是全球重大公共衛(wèi)生問題，寨卡疫情被世界衛(wèi)生組織宣布為“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”［43］。ZIKV 主要通過蚊子叮咬傳播，但它也可通過被感染的精液進(jìn)行性傳播。目前尚無預(yù)防或治療ZIKV感染的疫苗或抗病毒藥物。正確理解ZIKV 的發(fā)病機(jī)制和宿主與病毒的相互作用對(duì)疫苗和抗病毒藥物的開發(fā)至關(guān)重要。目前，利用包括小鼠、豚鼠和靈長(zhǎng)類動(dòng)物在內(nèi)的幾種動(dòng)物模型，在了解ZIKV的致病機(jī)制和宿主反應(yīng)方面取得了很大進(jìn)展。然而，每種模型都有其局限性，其中小鼠感染模型與人類感染癥狀差異較大；靈長(zhǎng)類動(dòng)物感染后未能重現(xiàn)與人類感染后的主要臨床癥狀，且研究成本高、周期長(zhǎng)。特別是，在這些動(dòng)物模型中很少重現(xiàn)皮膚癥狀［44］。因此，需要開發(fā)一種新的能模擬人類自然感染ZIKV及感染后表現(xiàn)出臨床癥狀的動(dòng)物模型。Zhang 等［45］的研究表明，樹鼩皮下接種ZIKV 會(huì)產(chǎn)生短暫的病毒血癥，出現(xiàn)典型的皮膚癥狀，表現(xiàn)為軀干大面積彌漫性皮疹，與人類ZIKV感染者表現(xiàn)的癥狀相似。然而，沒有引起發(fā)燒或其他神經(jīng)和行為異常。值得注意的是，成年樹鼩感染ZIKV 后產(chǎn)生的抗體反應(yīng)可防止同源病毒再次感染，表明樹鼩模型可用于疫苗篩選。Zhang 等［46］研究證實(shí)了樹鼩感染ZIKV的體外組織趨向性，結(jié)果表明，樹鼩腎、肺、肝、皮膚和主動(dòng)脈的原代細(xì)胞對(duì)ZIKV的感染具有易感性，并能支持病毒的復(fù)制。這些發(fā)現(xiàn)為樹鼩作為ZIKV感染的動(dòng)物模型提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。

4.2 登革病毒（DENV）

DENV 屬于黃病毒科（Flavivirade）黃病毒屬（Flavivirus），有4 個(gè)血清型：DENV-1、DENV-2、DENV-3 和DENV-4，主要通過埃及伊蚊和白紋伊蚊等昆蟲媒介傳播，給人類的生命健康造成了嚴(yán)重的威脅［47］。目前尚無有效的抗DENV 藥物和疫苗用于臨床治療和預(yù)防，并且仍缺乏一種適用于模擬人類DENV感染的小型動(dòng)物模型。Kayesh等［48］研究發(fā)現(xiàn)，樹鼩的成纖維細(xì)胞對(duì)DENV的4種血清型感染都具有易感性，在DENV 感染的成纖維細(xì)胞中也觀察到TLR8 和IL-8 mRNA 表達(dá)上調(diào)。Jiang等［49］通過尾靜脈或皮下注射低劑量的DENV，約22%的樹鼩在感染的3～22 d內(nèi)表現(xiàn)出與人相似的登革熱癥狀，感染DENV 的樹鼩出現(xiàn)體溫升高。在感染后45 d仍然能夠在腦部檢測(cè)到病毒。研究結(jié)果表明，樹鼩感染DENV 表現(xiàn)出與人類相似的臨床癥狀，因此樹鼩可能是研究登革熱發(fā)病機(jī)制的合適模型。值得注意的是，在所報(bào)告的樹鼩感染登革熱的模型中，未出現(xiàn)類似于人類嚴(yán)重登革熱的臨床表現(xiàn)。因此，為了擴(kuò)展樹鼩登革熱模型的應(yīng)用，還需要進(jìn)一步深入的研究。

5 其他病毒樹鼩感染模型的研究

5.1 皰疹病毒（herpes simplex virus，HSV）

HSV 是人類最常見的病原體，世界上超過80%的人都感染過HSV，一旦感染則終身潛伏。HSV 屬于皰疹病毒科，有HSV 1 型（HSV-1）和HSV 2 型（HSV-2）兩種［50］。HSV-1 主要感染口腔、咽、面部、眼睛和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，HSV-2主要感染肛門或生殖器區(qū)域［51］。周巨民團(tuán)隊(duì)［52-53］系統(tǒng)地開展HSV-1在樹鼩眼睛的感染、潛伏和重激活研究，發(fā)現(xiàn)樹鼩的角膜結(jié)構(gòu)和人角膜結(jié)構(gòu)非常類似，樹鼩模型能更好地模擬人的皰疹病毒性角膜炎癥狀，有利于進(jìn)一步研究疾病的發(fā)生、發(fā)展和復(fù)發(fā)過程，以及病毒潛伏及再激活機(jī)制。該模型可為病毒性角膜炎臨床治療和篩選抗病毒藥提供理想的動(dòng)物模型。此外，該研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)HSV-1可潛伏感染樹鼩的中樞神經(jīng)系統(tǒng)［53］。Darai等［54］對(duì)幼齡（28～45日齡）和成年（150日齡）樹鼩靜脈注射、腹腔注射或皮下注射HSV-1和HSV-2，注射劑量為每只動(dòng)物25×105pfu，結(jié)果表明，HSV感染導(dǎo)致幼年樹鼩出現(xiàn)死亡，HSV-1和HSV-2在幼年樹鼩身上具有高致病性，成年樹鼩未發(fā)現(xiàn)臨床癥狀和檢測(cè)出HSV 病毒。Wang 等［55］研究發(fā)現(xiàn)樹鼩與人具有更相似HSV-1感染特征的證據(jù)，HSV-1潛伏感染的樹鼩和人的三叉神經(jīng)節(jié)中都有ICP0 轉(zhuǎn)錄，且在ICP0和LAT 的編碼區(qū)有一個(gè)非常相似的轉(zhuǎn)錄峰，而在小鼠神經(jīng)節(jié)中，只有LAT 區(qū)被轉(zhuǎn)錄。以上結(jié)果說明，在人類中觀察到的HSV-1相關(guān)疾病表現(xiàn)，如潛伏感染和再激活，也能在樹鼩中觀察到，這突出了HSV-1感染的樹鼩模型的適用性。

5.2 人類免疫缺陷病毒1型（HIV-1）

功能性受體及宿主限制因子是限制病毒跨種傳播和能否構(gòu)建HIV-1感染動(dòng)物模型的關(guān)鍵因素，建立HIV-1 感染動(dòng)物模型是亟待解決的重要科學(xué)問題。目前基本上用猴免疫缺陷病毒（simian immunodeficiency virus，SIV）和猴/人免疫缺陷嵌合 病 毒（simian/human immunodeficiency virus，SHIV）感染靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型開展艾滋病發(fā)病機(jī)制、藥物和疫苗研究。但是SIV與HIV-1的基因組只有40%左右的同源性，不能完全模擬人感染HIV-1后的免疫反應(yīng)過程。并且靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型的應(yīng)用存在資源、倫理限制以及成本過高等問題。因此，構(gòu)建小型動(dòng)物模型是HIV-1模型研究的重要目標(biāo)。最近鄭永唐團(tuán)隊(duì)［56］的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，樹鼩原代細(xì)胞能夠支持VSV-G包膜HIV-1假病毒的感染及復(fù)制，但HIV-1野生型病毒卻不能自然感染樹鼩細(xì)胞，提示樹鼩細(xì)胞缺乏HIV-1 功能性受體。當(dāng)轉(zhuǎn)染人HIV-1受體CD4和CCR5，甚至僅給予CD4后，樹鼩細(xì)胞能夠支持HIV-1的自然感染，證明CD4功能性受體是限制HIV-1感染樹鼩細(xì)胞的主要因素。并發(fā)現(xiàn)樹鼩APOBEC3 能夠有效限制HIV-1 復(fù)制，包括抑制HIV-1逆轉(zhuǎn)錄過程以及在病毒基因組上參入G-A或C-T 的 超 突變，其 中A3Z2c-Z1b 的活 性 最強(qiáng)［56］。以上研究表明，HIV-1感染樹鼩主要受到功能性受體CD4、宿主限制因子APOBEC3的限制，對(duì)樹鼩進(jìn)行合適的基因改造，有望構(gòu)建樹鼩HIV-1 動(dòng)物模型。

6 問題與展望

動(dòng)物模型的建立對(duì)于研究病毒感染的發(fā)病機(jī)制，以及評(píng)價(jià)藥物和疫苗的有效性至關(guān)重要。一個(gè)理想的病毒體內(nèi)感染模型，要能夠用于自然狀態(tài)下病毒感染、病毒和宿主細(xì)胞間的相互作用及機(jī)體感染病毒后的免疫應(yīng)答情況等研究。但目前建立的大多數(shù)動(dòng)物模型只能用于其中一部分研究。這些動(dòng)物模型中最接近人類感染狀態(tài)的是黑猩猩。盡管黑猩猩是很多病毒（如HBV、HCV、HIV 等）的自然感染宿主，但因其瀕臨物種滅絕，實(shí)驗(yàn)費(fèi)用昂貴等原因不適用于普通實(shí)驗(yàn)研究。

第三版樹鼩基因組注釋最新發(fā)布，樹鼩與人類在生理機(jī)能、生化代謝和基因組學(xué)等方面的相似性遠(yuǎn)高于大鼠、小鼠、犬等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物［57-58］，是靈長(zhǎng)類的近親，并具有繁殖快、體型小、便于實(shí)驗(yàn)操作，樹鼩的HBV和HCV受體與人同源性高，具有與人類相似的SAα2，3-Gal 和SAα2，6-Gal 受體分布，尤其是關(guān)鍵結(jié)合位點(diǎn)高度一致，并可介導(dǎo)病毒感染，這些因素都將樹鼩進(jìn)一步開發(fā)成為研究人類感染性疾病的新型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物奠定了良好的基礎(chǔ)。

然而，樹鼩作為病毒感染模型應(yīng)用尚存在一些有待解決的問題。首先，樹鼩實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的應(yīng)用，需要建立在清晰的遺傳背景及穩(wěn)定的遺傳成分等基礎(chǔ)之上，而迄今為止仍未建立樹鼩純種品系，且病毒攜帶、生理生化、遺傳背景等相關(guān)的基礎(chǔ)生物學(xué)和重要的生物學(xué)特性數(shù)據(jù)仍然比較缺乏，是樹鼩在人類感染性疾病研究應(yīng)用中的一個(gè)瓶頸。目前，中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所正在開展樹鼩近交品系的創(chuàng)制工作，并取得較大進(jìn)展，樹鼩近交品系創(chuàng)制一旦成功，樹鼩將會(huì)在人類重大感染性疾病研究領(lǐng)域發(fā)揮極大的作用。并且，2016 年昆明動(dòng)物研究所樹鼩基因修飾技術(shù)獲得重大突破，獲得了轉(zhuǎn)基因樹鼩［59］，為樹鼩轉(zhuǎn)基因品系的建立打下良好基礎(chǔ)，也將進(jìn)一步促進(jìn)樹鼩在生物醫(yī)學(xué)研究，包括在病毒感染方面的廣泛應(yīng)用，對(duì)了解病毒的生物學(xué)特性、感染致病機(jī)理及制定有效防控措施具有重要的價(jià)值，對(duì)于提升中國(guó)在病毒學(xué)及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究領(lǐng)域的國(guó)際地位具有重要的戰(zhàn)略意義。其次，缺乏可用于樹鼩研究的相關(guān)試劑，使得基于樹鼩的動(dòng)物模型研究工作缺少深度和廣度，中國(guó)也正在并試圖研發(fā)樹鼩專有的特異性檢測(cè)試劑盒［60］。另外，在運(yùn)用樹鼩實(shí)驗(yàn)中涉及絕大多數(shù)生理指標(biāo)的測(cè)定都需要抓捕、固定、麻醉甚至處死動(dòng)物來實(shí)現(xiàn)測(cè)量或取材來獲得數(shù)據(jù)，樹鼩是一種活動(dòng)性極強(qiáng)和擅長(zhǎng)跳躍攀爬的動(dòng)物，抓捕應(yīng)激較大，而且樹鼩心理應(yīng)激也高度敏感，過長(zhǎng)的驚嚇本身會(huì)導(dǎo)致各項(xiàng)生理學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)指標(biāo)發(fā)生較大改變。若是處死動(dòng)物取材的話，各器官無論宏觀上或者微觀（細(xì)胞，甚至分子層面）水平上也會(huì)造成較大改變。隨著核磁共振成像技術(shù)、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描等設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用，將會(huì)使得保證動(dòng)物模型活體，甚至無痛、無創(chuàng)獲得更為客觀真實(shí)的生理學(xué)指標(biāo)成為可能。最后，目前研究表明，樹鼩體內(nèi)的病毒感染滴度總體較低，這也是未來研究的一個(gè)挑戰(zhàn)，但隨著分子生物學(xué)、免疫學(xué)、病毒學(xué)、基因工程技術(shù)及細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，通過對(duì)病毒的改造，使之能適應(yīng)樹鼩，以及建立轉(zhuǎn)基因樹鼩品系，樹鼩有望發(fā)展成為合適病毒性感染的動(dòng)物模型，為這些疾病感染與致病機(jī)制研究、藥物與疫苗研發(fā)提供有效支撐。