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发热伴血小板减少综合征(SFTS)由 SFTS 病毒(SFTSV)引起,死亡率高,缺乏有效防治手段。海南医学院等研究人员聚焦长角血蜱亚油酸结合蛋白(SUB),发现其影响 SFTSV 感染与传播,为控制 SFTS 及其他蜱传病毒病提供潜在靶点。
在大自然中,蜱虫就像一个个隐藏的 “小恶魔”,悄无声息地威胁着人类健康。它们能携带和传播各种虫媒病毒,引发脑炎、血小板减少症、出血热、脑膜炎等严重疾病,每年在全球范围内造成数万人感染,夺走许多生命。然而,面对这些蜱传病毒病,大多数时候人们都束手无策,因为缺乏有效的疫苗和治疗方法。
发热伴血小板减少综合征(Severe fever with thrombocytopenia syndrome,SFTS)就是其中一种极具威胁的疾病,它由 SFTS 病毒(SFTS virus,SFTSV)引起,主要通过长角血蜱传播,在亚洲地区,其死亡率高达 30%。为了找到对抗这种疾病的新方法,海南医学院热带医学学院热带病控制 NHC 重点实验室以及中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《npj Vaccines》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。在基因层面,通过合成特定的双链 RNA(dsRNA)对长角血蜱的亚油酸结合蛋白(subolesin,SUB)基因进行沉默,以此探究 SUB 对 SFTSV 感染的影响;利用定量聚合酶链反应(qPCR)测定基因表达水平和病毒载量;借助间接免疫荧光测定(IFA)直观观察病毒感染情况;运用转录组分析技术,对比不同处理组的基因表达谱,探寻潜在机制;构建共喂养传播模型评估病毒传播情况;对小鼠进行免疫实验,分析抗体对病毒传播的作用。
研究结果如下:
- SUB 缺失减弱 SFTSV 在未进食蜱唾液腺中的复制:研究人员向未进食的长角血蜱雌虫注射 dsRNA 以敲低 SUB 基因表达,结果显示,与注射 dsEGFP 的对照组相比,注射 dsSUB 的蜱虫体内 SUB 和 SFTSV 的 RNA 水平分别下降了 85.7% 和 81.3%。而且,SFTSV RNA 水平仅在唾液腺中下降,在肠道中无明显变化,免疫荧光实验也证实了这一点,表明 SUB 缺失能减弱 SFTSV 在未进食雌蜱唾液腺中的复制。
- SUB 特异性调节内质网中蛋白质加工相关基因的表达:通过 RNA 测序对比感染组织中 dsSUB 和 dsEGFP 预处理后的基因表达谱,发现 SUB 缺失后,唾液腺中有 98 个基因表达发生特异性变化,且内质网中蛋白质加工通路显著富集。这意味着 SUB 在调节蜱唾液腺中蛋白质修饰方面发挥着重要作用,且可能通过这一机制影响 SFTSV 感染。
- SUB 敲低损害 SFTSV 传播:研究人员利用共喂养实验发现,与经 dsSUB 预处理的感染雌蜱共喂养的若虫和小鼠皮肤中,病毒载量分别显著降低了 122 倍和 189 倍。这充分表明 SUB 敲低会损害 SFTSV 从感染蜱向脊椎动物宿主和共感染若虫的传播。
- 抑制 SUB 可抑制蜱的取食:分析发现,SUB 敲低后,感染雌蜱的存活率降至 20%,平均饱血率仅为 10%,而若虫的存活率和饱血率未受显著影响。这说明 SUB 敲低会损害蜱的取食活动并降低其存活率。
- SUB 缺失对皮肤界面炎症相关基因表达的影响:在皮肤这一病毒 - 宿主 - 蜱相互作用的关键界面,研究人员发现,SUB 敲低后,趋化因子 C - C 基序配体 2(CCL2)在皮肤中的表达显著下调,同时炎症单核细胞标记物 CD11b、CD115 和 Ly6C 的 mRNA 水平也有所下降,其中 CD11b 和 Ly6C 的差异具有统计学意义。这表明 SUB 敲低可能通过影响皮肤局部炎症反应来阻碍 SFTSV 传播。
- SUB 主动免疫减少共喂养模型中未感染若虫对 SFTSV 的获取:给小鼠注射重组 SUB 蛋白进行免疫,间接 ELISA 和 Western blot 实验显示,免疫小鼠血清中产生了针对 SUB 的抗体。qPCR 分析发现,与感染雌蜱共喂养的若虫在免疫小鼠上获取的 SFTSV 水平比对照组降低了 11.2 倍,免疫小鼠皮肤中的病毒载量也有所降低,虽然差异不显著,但这表明免疫 SUB 可干扰 SFTSV 在共喂养蜱之间的传播。
- SUB 主动免疫对 SFTSV 传播过程中蜱饱血的影响:研究人员观察发现,在 SFTSV 传播过程中,免疫 SUB 对蜱的饱血率、体重以及存活率均无显著影响,这意味着免疫 SUB 在干扰病毒传播的同时,不会影响蜱的取食行为。
研究结论和讨论部分指出,首次证实长角血蜱 SUB 对 SFTSV 的感染和传播至关重要。敲低 SUB 可降低 SFTSV 在蜱唾液腺中的感染、从蜱到脊椎动物宿主的传播以及从感染蜱到共喂养未感染蜱的传播;主动免疫 SUB 可削弱感染蜱向共喂养未感染蜱传播 SFTSV。这些发现不仅加深了人们对 SUB 在蜱传病原体感染和传播中作用的理解,更为开发控制 SFTSV 的疫苗提供了可行策略。然而,SUB 调节 SFTSV 感染的详细机制仍有待进一步阐明,其与其他虫媒病毒感染和传播的关系也需更多研究来验证。未来,有望基于这些发现,开发出更有效的防控蜱传病毒病的方法,保护人们免受这些疾病的侵害。