科研進展
埃博拉病毒(Ebola virus, EBOV)是屬于絲狀病毒科的一種高致病性病毒,感染人和靈長類動物引發烈性出血性傳染病“埃博拉出血熱”。自1976年第一次出現以來,埃博拉疫情反復出現,造成了大量的死亡病例,嚴重危害人類生命安全。在部分埃博拉出血熱幸存者中,會出現眼部的持續性感染和眼部后遺癥,這可能與內血-視網膜屏障的破壞有關,但其機制一直不清楚。
近日,中國科學院武漢病毒研究所/生物安全大科學研究中心崔宗強團隊發現埃博拉病毒可以通過刺激周細胞分泌血管內皮生長因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)破壞內血-視網膜屏障。
本研究中,研究團隊構建了多種視網膜細胞共培養的內血-視網膜屏障(inner blood-retinal barrier, iBRB)模型,通過對屏障的電阻測定和滲透性實驗,發現絲狀埃博拉病毒樣顆粒(Ebola virus-like particle, EBO-VLP)會造成內血-視網膜屏障的破壞。但是,埃博拉病毒樣顆粒并不是直接對構成屏障的視網膜內皮細胞造成損傷來破壞屏障。之后科研人員通過細胞因子抗體矩陣篩選,發現埃博拉病毒樣顆??纱碳ぶ芗毎置谘軆绕どL因子,VEGF會破壞內血-視網膜屏障的完整性。當加入針對VEGF的抗體(Avastin)后,可阻礙埃博拉病毒樣顆粒對血-視網膜屏障的破壞。而且,研究人員發現埃博拉病毒樣顆粒刺激周細胞產生的VEGF,下調視網膜內皮細胞緊密連接蛋白claudin-1的表達,從而導致血-視網膜屏障的破壞。其中,埃博拉病毒的表面糖蛋白在病毒破壞內血-視網膜屏障中起關鍵作用。
進一步,研究人員在動物體內驗證了埃博拉病毒樣顆粒對內血-視網膜屏障的破壞機制。通過玻璃體注射將埃博拉病毒樣顆粒導入大鼠的視網膜,發現病毒樣顆粒對視網膜造成明顯的病理性損傷,內血-視網膜屏障的滲透性顯著提高。結合免疫熒光和蛋白質免疫印跡實驗,發現埃博拉病毒樣顆粒會刺激大鼠視網膜內VEGF的分泌,導致緊密連接蛋白claudin-1蛋白表達下降。加入VEGF的抗體后,顯著減弱埃博拉病毒樣顆粒造成的視網膜損傷及屏障滲透性變化。
該研究發現了埃博拉病毒破壞血-視網膜屏障的一種新機制,對于理解病毒在眼部持續性感染導致并發癥或后遺癥的致病機理具有重要意義,將有助于開發針對埃博拉病毒持續性感染及后遺癥的治療手段。
這一研究成果已在《PLOS Pathogens》期刊在線發表(https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1011077)。武漢病毒所博士生高佳望為該論文的第一作者,崔宗強研究員為該論文的通訊作者。該研究獲得中國科學院戰略性先導科技專項、國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
論文鏈接:https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1011077
圖1. 埃博拉病毒刺激周細胞分泌血管內皮生長因子破壞內血-視網膜屏障
圖2. 埃博拉病毒破壞內血-視網膜屏障機制示意圖