技术成果｜猪肺炎支原体小鼠评估模型技术

【前言】

猪肺炎支原体（Mycoplasma hyopneumoniae, Mhp）是引起猪地方性肺炎的主要病原体。传统研究与疫苗开发中，毒力评估和效力评价高度依赖大动物（猪）攻毒实验，面临成本高、周期长、通量低的瓶颈。

本团队成功建立了一种“滴鼻+腹腔”联合攻毒的小鼠评价模型。该技术已获得国家发明专利授权（专利号：ZL20171362236.X），相关论文发表于期刊 Genes & Diseases（IF=14.6）。该技术可作为疫苗与药物研发早期的“筛选漏斗”，帮助动保企业与研发机构显著降低前期评估成本、缩短研发周期。

【成果背景】

猪肺炎支原体具有高度的宿主特异性，传统的毒力鉴别、发病机制探讨及疫苗保护效力评价，通常必须依赖猪体攻毒试验。然而，大动物试验存在以下显著痛点：

试验成本高昂：需要提供严格的阴性猪源及高规格隔离舍，单次评估资金与人力投入巨大。

评估周期较长：动物饲养与观测周期长，拖慢企业疫苗候选株的筛选进度。

评估通量受限：受限于场地与资源，难以开展多菌株、多剂量或多候选株的并行快速筛选。

建立遗传背景清晰、操作标准化、结果可重复的小动物评估模型，是降低研发风险、加速产品前期迭代的有效途径。

【成果简介】

本团队通过系统探索，提出了“滴鼻+腹腔注射”联合攻毒标准化方案。

精准复制病理：单纯滴鼻感染小鼠较难稳定诱导出典型的肺部实变病变。联合攻毒方案通过腹腔途径协助病原体在小鼠体内更高效地播散与定殖，成功在小鼠体内复制出与猪自然感染高度相似的肺部暗红色实变特征。

通用型拓展潜能：实验证实，该联合攻毒策略同样可应用于肺炎支原体（M. pneumoniae）和绵羊肺炎支原体（M. ovipneumoniae）的小鼠感染建模，具备拓展为呼吸道支原体通用评估平台的潜能。

A.实验流程图：BALB/c小鼠于第0、2天经滴鼻+腹腔联合攻毒（Mhp各株）或单次滴鼻（Mp、Mo），设定不同时间点收集血液、肺、肝、脾，用于临床观察、T细胞亚群、抗体、病理、载菌量和细胞因子检测。B. 大体肺病变：联合攻毒后，高毒力Mhp JS株和Mp组肺实变明显，低毒力168L株无实变；单次滴鼻仅个别小鼠出现病变。C–E. 组织载菌量（qPCR）：肺、肝、脾中均可检出Mhp DNA，肺部载菌量最高，且JS株显著高于168L株。F–H. T淋巴细胞亚群：感染组外周血中CD3⁺CD4⁺和CD3⁺CD8⁺T细胞比例均高于对照组，且毒力越高的菌株诱导的T细胞比例越高，但CD4/CD8比值无显著差异。I–L. 抗体应答：感染后14、21天血清中抗Mhp IgG、IgG1、IgG2a均升高，高毒力株诱导的抗体水平更高；IgG1/IgG2a比值提示以Th2型免疫应答为主。M. 组织病理：联合攻毒引起肺间质性肺炎（肺泡间隔增宽、充血出血），肝和脾也出现不同程度病变；单次滴鼻病变较轻。N–R. 炎症因子：肺组织中IL‑1β、IL‑4、IL‑6、TNF‑α、IL‑12均在14天达峰值，高毒力株诱导的细胞因子水平显著高于低毒力株和对照组，其中IL‑12可区分毒力强弱。

【应用场景】

围绕该小鼠模型，团队建立了一套涵盖病理、载菌量及免疫指标的综合评估体系，为产品研发提供多维度的定量数据支撑：

1.菌株毒力精准分层

模型能够清晰区分高毒力（如JS株）、中毒力（如J株）及低毒力（如168L株）菌株。攻毒后21天，高毒力株引发100%肺实变，而低毒力株无实变。适用于企业野毒株毒力快速鉴定与种子株筛选。

2.免疫应答全面刻画

可定量检测小鼠外周血CD3⁺CD4⁺/CD3⁺CD8⁺ T细胞比例、特异性抗体（IgG、IgG1、IgG2a）水平以及肺部炎症因子（如IL-12等），为疫苗的免疫原性与免疫类型提供评估参考。

3.疫苗效力前期初筛

通过对比免疫组与对照组在攻毒后的病理损伤、载菌量与免疫指标差异，可在进入猪体试验前淘汰无效候选株，作为企业疫苗研发的“高效筛选漏斗”，预计可节省大量前期研发资源。

目前，该技术成果已获国家发明专利授权，团队诚挚欢迎国内外动保疫苗企业、兽用生物制品研发机构及科研院所开展洽谈合作：

（1）专利技术许可：引入标准化小鼠攻毒评价模型及配套检测技术；

（2）委托测试与初筛服务：针对企业的猪支原体疫苗候选株、抗支原体药物提供快速效力评价与毒力分层测试；

（3）联合技术攻关：基于通用型支原体攻毒平台，合作拓展其他动物呼吸道支原体疫苗与药物的研发。