IFITM3缺陷小鼠作为通过肌肉注射途径测试流感病毒疫苗的模型

IFITM3-deficient mice as a model for testing influenza virus vaccines via the intramuscular route.

作者信息Adrian C Eddy, Samuel Speaks, Megan Roth, Jack E Roettger, Brendan M Reznik, Shreenath Mohan, Ben D Liu, Emily A Hemann, Jacob S Yount
PMID40633129
期刊Vaccine
发布时间2025-08-30
DOI10.1016/j.vaccine.2025.127458

实验完整度

研究包含体内感染模型、疫苗接种模型、抗体检测和攻毒保护实验等多个独立实验层级,并进行了功能验证和机制探讨。

主要模型

IFITM3基因敲除小鼠(C57BL/6N背景) 野生型C57BL/6N小鼠 MDCK细胞

重点核对

感染剂量:200 TCID50 WSN(低剂量)及2,000 TCID50 WSN(致死剂量) 疫苗接种:2 μg HA蛋白(A/Victoria/361/2011 H3N2)与AddaVax佐剂1:1混合,肌肉注射50 μL 攻毒时间:初次感染后第30天进行同源或异亚型攻毒 病毒滴度检测:攻毒后第5天检测肺组织病毒滴度 抗体检测:血清经1:1000稀释后ELISA检测IgG亚型,微中和实验起始稀释度1:10

摘要

Influenza virus infections remain a significant global health concern. Development of a universal influenza vaccine has been met with challenges, in part due to difficulties with preclinical vaccine testing in mice, which are widely available but are often poorly infected with human and avian influenza viruses. Here, we investigate whether mice lacking interferon-induced transmembrane protein 3 (IFITM3), an antiviral restriction factor, provide a suitable preclinical model for vaccine testing since we observe enhanced replication of multiple influenza virus strains in these mice. We find that IFITM3 KO mice produce a blunted antibody response to intramuscular vaccination that is increased by a booster dose. Nonetheless, their adaptive immune responses to previous infections and vaccinations were found to be functional in limiting weight loss, survival, and viral replication in challenge studies. Overall, our findings identify IFITM3 KO mice as an accessible, functionally immunocompetent preclinical model for assessment of influenza vaccines.

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
IFITM3基因敲除小鼠能否通过肌肉注射疫苗产生功能性的保护性适应性免疫反应,并评估其作为流感疫苗测试模型的潜力。
核心机制
IFITM3缺失导致对多种非适应流感病毒的易感性增加,但适应性免疫反应功能正常,疫苗诱导的抗体反应虽初期减弱但可通过加强免疫恢复。
主要证据
IFITM3 KO小鼠在低剂量感染后能产生抗体并对同源及异亚型攻毒提供保护;疫苗接种后能产生中和抗体并降低同源病毒攻毒后的肺病毒滴度;对多种非适应人源和禽源流感病毒表现出更高的复制水平。
研究意义
IFITM3 KO小鼠支持多种非适应流感病毒复制,病毒载量高,对感染和疫苗能产生适应性免疫反应,可作为严格的临床前流感疫苗测试工具。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

低剂量流感病毒感染及抗体反应评估

验证IFITM3 KO小鼠能否对低剂量流感病毒感染产生功能性抗体反应。

IFITM3 KO小鼠经鼻内感染200 TCID50的WSN(H1N1)病毒,第18天收集血清检测HAI和中和抗体,第30天用致死剂量WSN或X31(H3N2)进行攻毒,监测体重和生存率。

2

多种非适应流感病毒感染敏感性测试

评估IFITM3 KO小鼠对多种非适应人源和动物源流感病毒的复制支持能力。

感染WT和IFITM3 KO小鼠多种人源(H3N2、B系)、禽源(H10N8、H5N1、H7N9)和猪源(D/swine)流感病毒,感染后第5天检测肺病毒滴度。

3

HA蛋白疫苗免疫及抗体亚型分析

评估IFITM3 KO小鼠对肌肉注射HA蛋白疫苗的抗体反应。

WT和IFITM3 KO小鼠经肌肉注射2 μg HA蛋白(A/Victoria/361/2011)与AddaVax佐剂混合疫苗,进行初次和加强免疫,ELISA检测血清IgG亚型。

4

疫苗免疫攻毒保护实验

评估IFITM3 KO小鼠疫苗诱导的抗体功能及攻毒保护效果。

加强免疫后的小鼠用同源H3N2病毒或异源H10N8病毒攻毒,检测血清中和抗体滴度和攻毒后第5天的肺病毒滴度。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
IFITM3基因敲除小鼠----
流感病毒A/Victoria/361/2011 (H3N2) HA蛋白Sino BiologicalCat 40145-V08H1
AddaVax佐剂InvivoGenCat vac-adx-10
A/WSN/1933 (H1N1)病毒----
X31重配病毒----
A/Victoria/361/2011 (H3N2)病毒BEI ResourcesCat NR-44022
B/Brisbane/33/2008病毒BEI ResourcesCat NR-42006
D/swine/OH/18TOSU0287/2018病毒----
A/northern shoveler/Mississippi/11OS145/2011 (H7N9)病毒----
A/American Green-Winged Teal/Ohio/17OS1834/2017 (H10N8)病毒----
A/Black Duck/Tennessee/17OS036/2017 (H5N1)病毒----
10日龄鸡胚AVSbioCat 10100331
MDCK细胞BEI ResourcesCat NR-2628
Dulbecco改良Eagle培养基----
胎牛血清Atlas Biologicals EquaFetal serum--
青霉素-链霉素----
牛血清白蛋白----
TPCK处理的胰蛋白酶Worthington Biochemical Corporation--
IAV核蛋白一抗BEI ResourcesCat NR-19868
AlexaFluor 488偶联二抗ThermoFisher ScientificCat A11029
Precellys Evolution Touch匀浆器----
针对IgG亚型的生物素标记二抗Southern BiotechTotal IgG (Cat 1030-08), IgG1 (Cat 1070-08), IgG2B (Cat 1090-08), IgG2C (Cat 1079-08), IgG3 (Cat 1100-08)
链霉亲和素-辣根过氧化物酶R&DCat 893975
显色试剂A和BR&DCat DY999
终止液R&DCat DY994

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
病毒感染
感染剂量:低剂量感染使用200 TCID50 WSN,致死攻毒使用2,000 TCID50 WSN或10,000 TCID50 X31
阅读提示:Methods: Viruses and Infections; Figure 1 legend
疫苗接种
疫苗剂量:2 μg HA蛋白,佐剂:AddaVax(1:1混合),注射体积:50 μL,途径:肌肉注射
阅读提示:Methods: Mice and Vaccinations; Figure 3 legend
抗体检测
血清稀释度:ELISA使用1:1000稀释,HAI和微中和起始稀释度1:10,2倍系列稀释
阅读提示:Methods: Antibody Measurements
攻毒实验
攻毒剂量:10,000 TCID50,攻毒后第5天检测肺病毒滴度
阅读提示:Results; Figure 4 legend
病毒滴度测定
TCID50测定使用MDCK细胞,病毒稀释液含2% BSA和TPCK-胰蛋白酶,孵育3天,使用IFNα抗体和AlexaFluor 488二抗染色,采用Reed-Muench方法计算滴度
阅读提示:Methods: Viral titers