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研究背景:
登革病毒(dengue virus,DENV)属黄病毒科、黄病毒属,通过伊蚊传播可引起人类登革热(dengue fever,DF),严重者可致登革出血热(dengue hemorrhagicfever,DHF)和登革休克综合征(dengue shock syndrome,DSS)。自1779年人类第一次发现并命名此疾病以来,登革病毒在亚洲、非洲及美洲均有周期性的流行。但是关于登革病毒的致病机制尤其是DHF/DSS的发病机制尚未完全清楚,至今仍未有针对4个血清型登革病毒的疫苗和特效药物。
登革病毒为单股正链RNA病毒,基因组全长约11kb,包括3种结构蛋白:核心蛋白C、膜结合蛋白前体PrM和包膜蛋白E,以及7种非结构蛋白:NS1、NS2a、NS2b、NS3、NS4a、NS4b和NS5。其中NS1蛋白可能在病毒致病与机体免疫反应中起重要作用,NS1蛋白有多个T细胞和B细胞表位,可诱导细胞和体液免疫反应,而其特异性抗体也可以与人血管内皮细胞发生交叉反应,诱导内皮细胞发生通透性增加、凋亡以及释放细胞因子、化学介质等功能改变。但是抗NS1抗体与血管内皮细胞发生交叉反应的途径以及引起内皮细胞功能异常的机制尚未阐明,仍待进一步研究。
研究目的:
本文旨在研究抗登革病毒2型NS1抗体(anti-dengue virus type2 NS1antibodies,Anti-DENV2 NS1 Abs)与人微血管内皮细胞(human microvascularendothelial cells,HMEC-1)的交叉反应性,研究人微血管内皮细胞(HMEC-1)经Anti-DENV2 NS1 Abs作用后差异表达的基因,分离和分析与Anti-DENV2 NS1Abs交叉反应的内皮细胞膜蛋白,以此进一步确认Anti-DENV2 NS1 Abs与人微血管内皮细胞的特异性结合,推测二者相互作用的可能机制,为进一步了解NS1在登革病毒致病中的作用提供基础。
研究方法:
利用本室构建的登革病毒2型NS1蛋白毕赤酵母表达系统分泌表达的登革病毒2型NS1蛋白(dengue virus type2 NS1,DENV2-NS1)免疫新西兰大白兔,获得抗DENV2-NS1的兔高免血清,应用Protein A Resin对抗体进行纯化并鉴定;采用免疫细胞化学间接免疫荧光和流式细胞术间接免疫荧光实验检测Anti-DENV2 NS1 Abs和HMEC-1的交叉反应;采用抑制性消减杂交技术筛选HMEC-1经Anti-DENV2 NS1 Abs作用后差异表达的基因;流式细胞术PI(碘化丙锭)单染初步检测经Anti-DENV2 NS1 Abs处理后HMEC-1有无凋亡;提取HMEC-1膜蛋白并用Anti-DENV2 NS1 Abs进行免疫沉淀和Western Blot(WB)检测,将免疫沉淀的蛋白条带进行质谱分析。
结果:
1、免疫细胞化学间接免疫荧光和流式细胞术间接免疫荧光实验结果显示Anti-DENV2 NS1 Abs和HMEC-1有交叉反应;
2、抑制性消减杂交经Anti-DENV2 NS1 Abs作用HMEC-1表达上调的基因为S100 calcium-binding protein A6、spindle and KT associated2 isoform、CD59antigen preproprotein preproprotein、ADP-ribosylation factor-like6 interactingprotein,表达下调的基因为annexin A2 isoform;
3、流式细胞术PI单染检测经Anti-DENV2 NS1 Abs处理后的HMEC-1没有明显凋亡;
4、HMEC-1膜蛋白经Anti-DENV2 NS1 Abs免疫沉淀以及WB鉴定后的目的蛋白的分子量在45kDa左右,质谱检测结果为肌动蛋白。
结论:
抗登革病毒NS1抗体(Anti-DENV2 NS1 Abs)与人微血管内皮细胞(HMEC-1)能发生交叉反应,导致与肿瘤发生,细胞周期调控,炎症反应等相关的基因以及与细胞骨架和细胞运动相关的基因表达发生改变,且可能通过细胞膜上的细胞骨架肌动蛋白成分结合,导致HMEC-1功能异常。