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肠道病毒71型(EV71)是手足口病的主要病原体。虽然大多数被感染的婴幼儿只表现为发热和手、足、口腔等部位的疱疹,但部分患儿表现为严重的神经系统症状乃至死亡。清道夫受体B亚家族成员Ⅱ(SCARB2)是EV71的功能性受体,它可以介导病毒的吸附、穿入和脱衣壳。另外,包括P-选择素糖蛋白配体-1(PSGL-1)在内的多个分子可以与EV71结合并促进其感染。 浆样树突状细胞(pDC)是主要的Ⅰ型干扰素产生细胞,在抗病毒免疫中发挥着重要作用。本实验室前期研究表明,pDC表达SCARB2的水平显著高于其它免疫细胞。在本研究中,我们发现pDC表达PSGL-1的水平也高于其它免疫细胞。与以往报道相一致,我们证明EV71不能在人外周血单个核细胞(PBMC)中复制。然而,EV71却能够在纯化的pDC中复制并导致感染细胞死亡。PSGL-1抗体或融合蛋白都可以阻断病毒的增殖,说明EV71感染pDC是PSGL-1依赖的。同时,EV71感染pDC也依赖于SCARB2,在pDC细胞系中敲低SCARB2能够抑制EV71的复制。但是,SCARB2抗体却不能抑制EV71感染pDC,提示在pDC感染中,SCARB2的主要作用是介导病毒在内吞体的脱衣壳过程,而PSGL-1主要介导病毒的吸附和内吞。进一步研究表明,EV71能够刺激pDC产生IFN-α。然而,pDC的激活并不依赖于EV71的复制,紫外线灭活的病毒粒子也能刺激IFN-α的产生。PSGL-1抗体或融合蛋白都可以阻断pDC活化和IFN-α产生,说明EV71激活pDC依赖于PSGL-1。 有报道显示,只有部分EV71分离株能够结合PSGL-1,这一现象是病毒VP1蛋白的第145位氨基酸决定的。如果VP1-145为甘氨酸(G)、谷氨酰胺(Q)或者丙氨酸(A),则该毒株能结合PSGL-1;如果VP1-145为谷氨酸(E),病毒不结合PSGL-1。我们将上述研究中使用的EV71毒株从原来的VP1-145-A突变为G或者E,发现突变成G对病毒感染或刺激pDC的能力没有影响,而VP1-145-E病毒失去了感染和激活pDC的能力。因此,我们进一步从病毒的角度证明了EV71感染和激活pDC都是PSGL-1依赖的。 分子流行病学显示,EV71 VP1蛋白145位点的多态性与疾病的严重程度密切相关。VP1-145-E毒株通常分离于轻症状患儿,而VP1-145-AGQ毒株通常分离自重症的患儿。Hiroyuki Shimizu等人在EV71感染食蟹猴的模型中发现,VP1-145-E能够在动物体内复制。出乎意料的是,VP1-145-G的复制水平极低,而且复制的病毒大都突变成了VP1-145-E。对于这一现象,作者没能给出合理的解释。结合上述现象和本研究的结果,我们对VP1-145多态性与疾病严重程度相关的现象,提出如下模型:VP1-145-E是弱毒株,只能导致轻症感染;VP1-145-AGQ是强毒株,同时它们又可以刺激pDC产生干扰素,因此对于成年人和大多数婴幼儿而言,该毒株在干扰素的作用下,或者不能大量复制,或者突变成VP1-145-E而表现为轻症感染。而对于少数pDC反应能力低下的儿童,VP1-145-AGQ感染不能诱导干扰素,从而进一步复制并表现为重症感染。 本研究的结果在如下两个方面对防制EV71感染有一定的借鉴意义:1)由于VP1-145-AGQ提示感染者的免疫力低下并有可能表现为重症感染,分子病毒学诊断时有必要分析VP1-145的序列,为制定临床治疗方案提供参考。2)在选择EV71疫苗候选株时,应该考虑VP1-145多态性对病毒颗粒免疫原性的影响。