出血熱(Hemorrhagic fevers)是由拉沙熱、登革和其他病毒引起,每年影響約100萬人,而且往往是致命的,但是科學家們一直不明白,為什么只有一些感染病毒的人染上疾病,而其他人卻沒有。
但是現在,美國斯克利普斯研究所(TSRI)的病毒學家和免疫學家發現了“出血熱”綜合征秘密的一個重要線索。相關研究結果發表在本周的《PNAS》雜志,表明I型干擾素(IFN-I)免疫蛋白,是人出血熱小鼠模型病毒性綜合征的一個關鍵因素。
TSRI免疫學副教授Roberto Baccala與Michael Oldstone教授共同指導了這項研究,Roberto指出:“在特定的遺傳品系小鼠中阻斷IFN-I信號,可完全預防疾病跡象,如導致死亡的血管滲漏。”
研究人員一直認為,IFN-I蛋白對有效的抗病毒應答是必不可少的,仍然用其來治療一些慢性病毒感染,這項新的研究表明,有時候這些蛋白質的作用弊大于利,阻斷它們或它們激活的特定生物途徑,可能是治療出血熱的一個很好策略。
顯著影響
這一發現,來自于研究小組最近利用新西蘭黑色(NZB)小鼠的一項研究,NZB小鼠是一個實驗近交系,到中年期,它過度活躍的免疫系統會導致類似狼瘡的一種自身免疫性疾病。研究小組想了解,早期病毒感染將如何影響小鼠,他們將一種深入研究的小鼠病毒(稱為淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒,LCMV),注入一組小鼠的體內。
親本的LCMV Armstrong(53b病毒株)并沒有引起癥狀,被NZB小鼠快速清除。但是一個變種(LCMV-C1-13,可有效感染細胞并引起引起持續性感染,在大多數其他小鼠中仍然只引起較輕疾病)則具有明顯不同的影響,表現出嚴重的疾病跡象。感染后七到八天,注射LCMV-C1-13的NZB小鼠全部死亡。
進一步的調查顯示,泄漏的血管、流體和浸潤到肺部的免疫病毒特異性T細胞,可降低血小板計數和人類出血熱中發現的病癥。
因為科學家們都知道,LCMV屬于一個病毒家族,該家族包括拉沙病毒——導致世界上最常見的出血熱,在一部分患者中具有高的致死率。Baccala說:“拉沙病毒和LCMV,通過相同的細胞表面受體,感染相同的細胞類型。”拉沙病毒每年感染幾十萬人,每年可導致超過2萬人死亡。
大多數感染拉沙病毒的人,只表現輕微的病情,但是約有20%的患者會發展為出血性綜合征。登革病毒的表現相同,只在一部分患者中造成出血性綜合征。在感染LCMV-C1-13的NZB小鼠中觀察到的病理學表明,這些小鼠可以作為這些人出血性綜合征的有用模型,為這種疾病如何發展及其治療停止點,提供了線索。
一個新的靶點
Baccala及其同事很快發現證據表明,NZB小鼠抗病毒CD8細胞毒性T細胞應答的過度活躍,是致命出血性疾病的原因。研究人員觀察到,高于正常數量的強大CD8+T細胞,會影響NZB小鼠組織和CD8+細胞表面更多數量的免疫刺激分子。這種CD8+T細胞過度反應,會損壞肺血管的內皮細胞,使它們開始泄漏,從而造成致命的肺部積液。
在歷史上,IFN-I蛋白被認為是保護性抗病毒應答的主要驅動因素。當Baccala及其同事阻斷IFN-I信號時,感染一天后,CD8+T細胞反應幾乎就已經不存在,NZB小鼠體內的LCMV-C1-13水平急劇上升。在這些條件下,小鼠沒有表現出疾病跡象,似乎能夠無限地容忍高載量的病毒,這意味著,當病毒沒有引起免疫應答時,它本身幾乎是無害的。
Baccala表示:“現在,我們正在致力于研究,是否我們能夠靶定IFN-I本身來治療這類疾病,或者是否我們需要靶定IFN-I下游引起病理學的更多特異性信號。”
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