研究表明，使用慢性感染HBV的黑猩猩进行HDV病毒的首次接种，可以导致HDV成功感染黑猩猩。不过，动物体内的HDV通常很快被清除。
但是，有趣的是，再次接种HDV时，所有动物的血清中都检测到了低水平的病毒RNA，以及短暂低水平的丙氨酸转氨酶(ALT)活性的提高。这表明，被感染的黑猩猩可以产生短暂的免疫反应，但是他们无法消除病毒。
进一步的研究表明，从感染HDV的黑猩猩体内分离血浆，并将含有HDV的血浆注射到其他HBV慢性感染、但是未曾感染HDV而恢复的黑猩猩体内，同样可以导致动物再次感染。此外，曾经感染HDV且自愈的黑猩猩再次进行HDV攻击时，也会导致动物再次感染并偶尔伴随肝炎。
通过对慢性HBV感染的黑猩猩进行HDV感染的实验，我们发现动物表现出了明显的急性、自限性肝炎。然而，通过核酸杂交技术表明，在自愈的动物中，超过50％依然存在HDV的复制。而且，病毒复制可以平均存在2.4年(1～6.4年)。但是，血清内病毒阳性的唯一标志物是HDV的RNA；在肝内和血清内，用免疫杂交和免疫荧光技术均无法检测到病毒的抗原。这表明黑猩猩的免疫系统可能无法有效地对抗HDV。
当用HDV对慢性HDV感染的黑猩猩进行重复感染时，HDV在病毒复制中起主导作用，这表明疾病的恶化是由HDV重复感染引起的。同时，在重复感染HDV的黑猩猩与单独的HBV携带者相比，容易发生更严重的组织病理变化。二次HDV感染主要产生细胞毒性，而淋巴毒性较小，症状与人感染类似。
