TLR7影响狂犬病病毒致病性和免疫原性的作用机制研究

发布时间：2020-04-28 18:46

【摘要】：狂犬病(Rabies)是一种致死性的传染病,目前缺乏有效的治疗方法。少数发达国家宣布已经消除了狂犬病,但在绝大多数国家,尤其是发展中国家,由于卫生条件和医疗水平的限制,狂犬病仍然是人类生命安全的一个重大威胁。狂犬病作为一种古老疾病,其病原狂犬病病毒(Rabies virus,RABV)的致病机制目前尚未完全解析。深入研究RABV有助于临床治疗方案和新型疫苗的开发,有利于狂犬病的控制和消除。Toll样受体7(Toll-like receptor 7,TLR7)是一种天然免疫模式识别受体,能够通过识别单链RNA激活下游信号通路,诱导抗病毒天然免疫,刺激适应性免疫。研究显示TLR7缺失增强RABV的致病性,使用TLR7激动剂能提高RABV疫苗诱导IgG的能力。这些现象提示TLR7可能参与了RABV的感染,但TLR7影响RABV感染的作用机制仍不清楚。因此,本研究针对TLR7与RABV致病性和免疫原性的关系展开深入研究,以TLR7基因缺失小鼠为模型,鉴定TLR7是否是RABV的天然免疫识别受体,研究TLR7对RABV致病性以及对RABV疫苗株诱导体液免疫反应的影响。1.TLR7在致病性RABV感染过程中发挥双刃剑的作用在体外诱导分化的pDC中发现TLR7能介导RABV引起的pDC激活,证实TLR7是RABV的模式识别受体,在小鼠体内进一步探索TLR7对RABV致病性的作用。通过肌肉感染致病性RABV,TLR7能在感染早期抑制病毒在感染部位的复制和向脊髓的迁移,但不影响病毒进入中枢神经系统,也不影响病毒最终的致死率。通过颅内感染致病性RABV,TLR7促使小鼠出现更早、更严重的临床症状,尽管最终所有的小鼠都死于狂犬病,但TLR7~(-/-)小鼠存活的时间更长。进一步分析发现,TLR7识别RABV诱导天然免疫信号通路的激活,抑制了RABV在脑内的增殖;同时,TLR7激活引起脑内更多的炎症和病变,加速感染小鼠的发病和死亡。此外,TLR7通路的激活增加了血脑屏障的通透性,有利于中和抗体和分泌中和抗体的B细胞进入脑内发挥抗病毒作用。因此,TLR7识别RABV激活的下游天然免疫信号通路,一方面抑制了RABV的增殖,提高了血脑屏障的通透性,有利于中枢内病毒的清除;另一方面,TLR7激活造成了更多的脑内炎症和神经损伤,不利于发病宿主的存活,加速了宿主的死亡。2.TLR7促进RABV诱导的体液免疫证实TLR7能够提升RABV疫苗株诱导的IgM、IgG和抗病毒中和抗体的产生,并进一步研究了TLR7在体液免疫产生过程中的作用。在RABV免疫后,TLR7通过募集生发中心B细胞、促进生发中心的形成,进而促进高水平抗病毒中和抗体的产生;TLR7有助于抗体水平的长期维持,有效保护免疫后的小鼠免于病毒的攻击,促进了二次免疫后抗体迅速、高水平的产生。此外,TLR7有助于体液免疫反应向Th1型转变。TLR7提升体液免疫反应很可能是通过其识别RABV后产生的一系列细胞因子和趋化因子来实现的,如IL-6、IL-10、CXCL10能够促进浆母细胞的分化从而促进早期IgM的产生,IFN-γ和IL-12促进Th1型免疫反应,IL6促进滤泡内的生发中心反应等。RABV免疫后,各类免疫细胞内TLR7通路的激活和分子交谈及其促进免疫反应的分子机制有待进一步阐明。
【图文】：

第 1 章 文献综述1.1 狂犬病简介1.1.1 流行病学狂犬病是一种古老的疾病，其历史可追溯到 4000 年以前，现在仍然是人类生命的一大威胁，每年约造成全球范围内 69000 人死亡，，是全球传染病致死人数排名第七的疾病（Schnell et al. 2010）。在许多发展中国家，由于卫生条件的落后和有效防控措施的缺乏，狂犬病造成了严重的社会影响（图 1-1）。据报道，非洲实际的狂犬病病例要比公布出来的多 100 倍（Cleaveland et al. 2002）。

图 1-2 狂犬病病毒粒子的结构（Schnell et al. 2010）Fig.1-2 Structure of RABV virion1.1.4 RABV 复制周期当 RABV 的 G 蛋白结合到细胞表面受体后，RABV 的复制周期开始。目前被证实的 RABV 细胞受体包括乙酰胆碱受体（Acetycholine receptor，nAchR）、神细胞黏附分子（Neural cell adhesion molecule，NCAM）、低亲和力神经生长因子体（Low affinity nerve-growth factor receptor，NGFR）、代谢型谷氨酸受体（Metabotropic glutamate receptor subtype 2，mGluR2），以及一些未知的受体（Laf2005; Lentz et al. 1983; Thoulouze et al. 1998; Tuffereau et al. 1998; Wang et al. 2018）但未确定是否有受体在 RABV 感染中起决定性作用。病毒结合受体后，经由受体导的内吞作用进入细胞。在内吞小体和溶酶体融合时，RABV 的 G 蛋白介导病毒壳（具体如前所述），病毒基因组的转录和复制由此开始（Albertini et al. 20Dietzschold et al. 2008）。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S855.3

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本文编号：2643754