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迷走神经通过α 7nAChR介导的免疫负调节在重症EV71感染中的作用探讨

  迷走神经通过α 7nAChR介导的免疫负调节在重症EV71感染中的作用探讨——细胞水平的初步研究

  

  手足口病因近年来的持续暴发流行且发病人群主要是5岁以下儿童,成为全球关注的儿童健康问题之一。

  

  作为手足口病主要致病原的EV71具有嗜神经性特性,其重症感染具有较高的病死率和致残率,目前尚无有效的治疗用药,故EV71的嗜神经性成为亟待解决的科学问题。

  

  同为肠道病毒属A群肠道病毒的CA16与EV71有许多共同特征,却鲜有重症感染的报道。

  

  本研究首先对EV71、CA16感染在神经细胞与非神经细胞中致病变作用进行了观察,比较EV71轻症及重症与CA16轻症病毒株(各3株,共9株病毒)在细胞病变的形态及程度、感染后的细胞存活率、病毒在细胞中的复制水平和病毒所致凋亡蛋白相关mRNA的表达水平等方面的差别,试图分析9株病毒在不同细胞系中,尤其是神经元细胞中致病作用的差异性,进而分析这种差异性致病变作用在手足口病差异性临床结局中可能起到的作用。

  

  结果发现,9株病毒在4种细胞均可造成感染,且9株病毒在同种细胞系中所致细胞病变效应的形态及程度、病毒复制水平及细胞存活率方面的表现无明显区别。

  

  感染后期凋亡蛋白相关mRNA的表达中神经细胞和非神经细胞内引起细胞凋亡的途径未见明显区别。

  

  3株病毒在4种不同细胞系中的表现有差异性,但未发现EV71毒株尤其是EV71重症毒株对神经元细胞有特殊的敏感性及细胞内异常增殖的现象,且神经胶质细胞不是病毒的敏感细胞。

  

  我们认为EV71重症病毒对神经元细胞的致病力并非EV71嗜神经性的决定性因素。

  

  大量临床研究发现,重症感染患儿体内有促炎症因子水平的异常升高,而且这种机体的免疫反应异常被认为与EV71重症感染的发生密切相关。

  

  为探讨神经元损伤与机体炎症状态之间可能存在的关系,我们在细胞水平上首先分析了病毒感染时参与细胞微环境中炎症因子水平的相关因素,随后对外源性炎症因子对细胞的活性状态及对病毒在不同细胞系感染的影响进行了观察。

  

  我们发现,病毒感染时细胞所处微环境的炎性状态除外与细胞感染的程度有关外,还有感染细胞的类型有关。

  

  而且在外源性炎症因子作用下,4种细胞中,神经元细胞的细胞活性状态更容易受到影响,表现为区别与其他细胞的炎症不耐受性。

  

  而且4种细胞相比,在外源性促炎症因子作用下的病毒感染对神经元细胞较其他细胞具有更明显的损伤作用。

  

  我们认为病毒感染对神经元细胞的损害程度与神经元细胞所处微环境的炎症状态密切相随后本试验对α 7nAchR参与的炎症负调节作用在病毒感染中产生的作用进行研究,通过分别使用特异性α7nAchR激动剂、拮抗剂对EV71感染进行干预并观察细胞存活率及病毒复制水平产生的影响,我们发现特异性α 7nAchR激动剂明显较少促炎症因子的释放,抑制病毒RNA在细胞内的复制,增加神经元细胞的存活率,在EV71感染时发挥着抗病毒、抗炎症的作用。

  

  而特异性α 7nAchR拮抗剂的使用使EV71在细胞内的复制水平增加,在EV71感染时发挥促进病毒复制的作用。

  

  特异性α7nAchR激动剂、拮抗剂在EV71细胞感染过程中对病毒复制、细胞活性状态产生了明显的影响,支持我们对α 7nAChR参与的炎症负调控对病毒感染时细胞尤其是神经元细胞有保护作用的假设。

  

  进一步的研究发现,PNU-282987对EV71感染抑制的影响可能与抑制EV71 RNA复制事件相关,其作用可能是通过上调被EV71感染下调了的Jak/STAT通路,以及下调了被EV71感染上调了 NF-kB通路,进而促进干扰素下游抗病毒蛋白的产生而达到有效抑制病毒的复制,并改善感染细胞的微环境炎症状态,最终起到提高细胞生存率的作用。

  

  迷走神经通过α 7nAchR参与的免疫负调控是目前炎症相关性疾病的研究热点之一,本研究结合目前的研究热点,通过探讨α7nAChR介导的免疫负调节在EV71感染中神经元损伤作用,发现α 7nAchR参与的免疫负调控对EV71的细胞感染能产生明显的影响,为探讨病毒性重症感染的机制提供新的思路,同时选择性α 7nachr激动剂为治疗重症EV71感染,甚至是嗜神经病毒中枢感染的治疗提供新的尝试。


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