解码登革热的神经侵袭：免疫缺陷小鼠模型单细胞中枢神经系统分析的新见解

为探究登革热脑炎机制，陆军军医大学研究人员构建细胞图谱，发现 CD8+T 细胞致神经元损伤，为研究奠基。

　　

登革热，这个由蚊子传播的 “健康杀手”，近年来随着全球变暖愈发猖獗。它不仅能引发发热、出血等症状，其导致的登革热脑炎更是严重威胁人类健康。登革热脑炎死亡率高，预后差，可出现意识下降、头痛、发烧、恶心呕吐等症状，还常伴有癫痫、瘫痪等。然而，尽管它日益流行，但人们对其潜在机制和有效治疗策略却知之甚少。例如，登革热病毒（DENV）究竟如何入侵中枢神经系统（CNS），哪些细胞是主要靶点，免疫细胞又在其中扮演怎样的角色，这些问题都亟待解答。在此背景下，陆军军医大学的研究人员开展了深入研究，相关成果发表在《Journal of Neuroinflammation》杂志上，为我们理解登革热脑炎带来了新的曙光。

研究人员为了揭开登革热脑炎的神秘面纱，运用了多种关键技术方法。他们首先建立了免疫缺陷小鼠模型，通过鼻内接种 DENV-2 病毒模拟感染过程。然后，利用单细胞 RNA 测序（snRNA-seq）技术，对感染小鼠的脑组织进行单细胞水平的分析，构建细胞图谱。同时，结合定量聚合酶链反应（qPCR）、免疫荧光、流式细胞术等多种实验技术，检测病毒载量、细胞因子表达水平，验证病毒靶细胞，分析细胞毒性效应等。

研究结果主要如下：

• 细胞簇识别：利用 snRNA-seq 技术对感染小鼠的脑组织进行分析，共鉴定出 29 个主要细胞簇，包括神经元、神经胶质细胞、血管细胞和免疫细胞等。感染后，神经元和嗅鞘胶质细胞数量明显减少，而血管细胞和免疫细胞数量增加。

• 神经元改变：随着感染进展，神经元细胞数量显著下降，在 5 天（dpi）时尤为明显。基因表达分析显示，与突触功能、轴突结构等相关的基因下调，同时多个抗病毒通路和急性炎症反应被激活。在单细胞水平检测发现，病毒基因组片段主要来源于神经元簇，且病毒 RNA 与细胞核存在共定位现象。

• 抑制性神经元易感性：研究发现抑制性神经元（InN）对 DENV 更为易感，病毒基因组在 InN-3 和 InN-4 簇中大量积累。与兴奋性神经元相比，抑制性神经元感染后差异表达基因（DEGs）更多，在病毒 - 宿主相互作用和免疫反应途径上存在偏向性。免疫荧光分析进一步证实，DENV 抗原主要与抑制性神经元共定位。

• 细胞凋亡机制：DENV 感染后，神经元中凋亡途径相关基因广泛上调，通过多种实验验证了细胞凋亡的发生。对凋亡途径基因的分析发现，外源性凋亡途径（如 Fas - FasL 轴）在感染早期起重要作用，内源性凋亡途径相关基因在后期也有所上调。

• 免疫细胞与神经元相互作用：通过多种实验方法确定了感染后小鼠脑组织中免疫细胞的类型和变化。免疫荧光染色显示，FasL 主要与 CD8⁺T 细胞共定位，Fas 与神经元标记物 NeuN 共定位，表明 CD8⁺T 细胞与神经元之间存在相互作用。体内 CD8⁺T 细胞耗竭和过继转移实验证明，CD8⁺T 细胞在 DENV 感染介导的神经病理学中起重要作用。

• 轴突和突触损伤及行为改变：分析发现，DENV 感染导致与轴突和突触相关的通路下调，相关蛋白表达减少，突触数量和结构受损。行为学实验（OFT 和 HPT）表明，感染小鼠出现运动和感觉功能障碍，与临床登革热脑炎症状相符。

研究结论和讨论部分指出，该研究构建了 DENV 脑炎的细胞图谱，明确了神经元是 DENV 入侵 CNS 后的主要靶细胞，尤其是抑制性 GABA 能神经元。CD8⁺T 细胞在 DENV 介导的神经损伤中起关键作用，其通过 Fas - FasL 轴与神经元相互作用，导致神经元凋亡和神经功能障碍。此外，研究还发现病毒感染会引起轴突和突触损伤，这与小鼠的行为障碍相关。不过，研究也存在一定局限性，如使用的 IFNAR^-/-小鼠模型缺乏 IFN 信号，可能影响免疫反应和 CD8⁺T 细胞的行为。未来需要利用临床样本进一步研究，以更好地理解人类登革热脑炎的复杂性。总的来说，这项研究为理解登革热脑炎的发病机制提供了重要的分子和细胞框架，为后续开发针对性的治疗方法奠定了基础，具有重要的科学意义和潜在的临床应用价值。