AbMoleEnterovirus-71利用小胞外囊泡穿越血腦屏障感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)

AbMole|Enterovirus-71利用小胞外囊泡穿越血腦屏障感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)Enterovirus-71（EV71）是一種屬于腸道病毒A種的病原體，主要在5歲以下兒童中傳播，是引起手足口?。℉FMD）的主要原因。盡管大多數(shù)EV71感染是輕微且自限性的，但部分患兒會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的神經(jīng)并發(fā)癥，如腦炎、腦干腦炎、急性遲緩性麻痹等，甚至可能導(dǎo)致死亡。由來(lái)自江蘇大學(xué)附屬昆山醫(yī)院檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)科的JiaqiGu,YuxueZhao,JingWu等多名研究人員發(fā)表了題為《Enterovirus-71utilizessmallextracellularvesiclestocrosstheblood-brainbarrierforinfectingthecentralnervoussystemviatranscytosis》的文章。在該文章中，研究人員使用了AbMole的amiloride（M3386）產(chǎn)品。文章探討了EV71利用小胞外囊泡（sEVs）穿越BBB感染CNS的詳細(xì)機(jī)制。EV71作為一種高傳染性的病毒，其感染機(jī)制一直是病毒學(xué)和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。特別是EV71如何穿越BBB進(jìn)入CNS，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，一直是科學(xué)家們亟待解答的問(wèn)題。BBB是中樞神經(jīng)系統(tǒng)與外界環(huán)境之間的重要屏障，能夠嚴(yán)格調(diào)控物質(zhì)進(jìn)出CNS，從而保護(hù)CNS免受有害物質(zhì)的侵害。然而，EV71卻具有穿越BBB的能力，這提示我們其背后存在著復(fù)雜的分子機(jī)制。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明，細(xì)胞外囊泡（EVs），尤其是小胞外囊泡（sEVs），在細(xì)胞間通訊和病毒感染中發(fā)揮著重要作用。sEVs是由多種細(xì)胞類(lèi)型分泌的小膜泡，能夠攜帶并傳遞蛋白質(zhì)、RNA等生物活性分子。因此，研究人員推測(cè)，EV71可能利用sEVs作為載體，穿越BBB感染CNS。為了驗(yàn)證這一假設(shè)，研究團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了BBB模型，模擬EV71感染CNS的過(guò)程。他們采用了原代培養(yǎng)的腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞（BMECs）和星形膠質(zhì)細(xì)胞，利用transwell裝置共培養(yǎng)，形成了緊密的BBB結(jié)構(gòu)。隨后，從EV71感染的RD細(xì)胞培養(yǎng)上清中分離出sEVs，并通過(guò)密度梯度離心和透射電子顯微鏡（TEM）進(jìn)行鑒定。研究發(fā)現(xiàn)，EV71-sEVs含有病毒組分，能夠包裝病毒RNA甚至完整的病毒顆粒，并通過(guò)sEVs膜的保護(hù)在循環(huán)中傳播，從而逃避免疫監(jiān)視。這些sEVs在不裂解宿主細(xì)胞的情況下釋放到細(xì)胞外環(huán)境中，具有感染性。這一發(fā)現(xiàn)表明，sEVs為EV71的傳播提供了一種新的途徑。圖1從EV71感染的細(xì)胞中釋放的sEV本質(zhì)上具有傳染性。與EV71病毒顆粒相比，EV71-sEVs更有效地穿越BBB。研究人員推測(cè)，這可能是由于sEVs的尺寸（30-200nm）大于病毒顆粒（27nm），使得它們更容易通過(guò)轉(zhuǎn)細(xì)胞途徑（即跨細(xì)胞途徑）穿越BBB。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在體外BBB模型中，EV71-sEVs能夠穿越BBB，并在對(duì)側(cè)檢測(cè)到病毒RNA，而EV71病毒顆粒則難以穿越BBB。圖2EV71-sEVs比EV71病毒粒子更有效地穿過(guò)BBB。為了探明EV71-sEVs穿越BBB的具體機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步抑制了不同的內(nèi)吞途徑。結(jié)果表明，巨胞飲是EV71-sEVs穿越BBB的主要途徑。通過(guò)抑制巨胞飲的特異性抑制劑（如阿米洛利），研究人員發(fā)現(xiàn)EV71-sEVs的內(nèi)吞作用顯著減少。此外，網(wǎng)格蛋白依賴(lài)的內(nèi)吞和小窩蛋白依賴(lài)的內(nèi)吞也發(fā)揮了一定作用，但貢獻(xiàn)較小。圖3與BMEC結(jié)合后通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)行BBB。在感染后期，EV71-sEVs不僅能夠有效穿越BBB，還能破壞BBB的完整性。研究發(fā)現(xiàn)，EV71-sEVs通過(guò)下調(diào)PI3K/Akt信號(hào)通路，導(dǎo)致BMECs之間的緊密連接（TJs）被破壞，BBB通透性增加。這一發(fā)現(xiàn)揭示了EV71感染導(dǎo)致BBB破壞的潛在機(jī)制，也為理解EV71引起的神經(jīng)并發(fā)癥提供了新的視角。圖4EV71-sEVs通過(guò)下調(diào)PI3K/Akt信號(hào)通路的活性來(lái)破壞BMECs之間TJ的完整性。EV71感染CNS的機(jī)制可能涉及多種途徑，包括逆行軸突運(yùn)輸和特洛伊木馬機(jī)制。盡管逆行軸突運(yùn)輸在EV71感染中可能發(fā)揮重要作用，但特洛伊木馬機(jī)制（即通過(guò)循環(huán)中的感染白細(xì)胞攜帶病毒穿越BBB）尚未在臨床研究中得到充分驗(yàn)證。本研究通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型，進(jìn)一步證實(shí)了EV71利用sEVs穿越BBB感染CNS的可能性，為理解EV71感染機(jī)制提供了新的視角。sEVs作為EV71傳播的新途徑，不僅能夠在不裂解宿主細(xì)胞的情況下釋放病毒組分，還能在感染后期破壞BBB完整性，促進(jìn)病毒向CNS的擴(kuò)散。這一發(fā)現(xiàn)不僅增進(jìn)了我們對(duì)EV71感染機(jī)制的理解，也為EV71相關(guān)疾病的治療提供了新的思路。未來(lái)研究可以進(jìn)一步探索sEVs在病毒感染中的作用機(jī)制，以及開(kāi)發(fā)針對(duì)sEVs的抗病毒藥物。sEVs因其穩(wěn)定性和靶向特異性，在藥物遞送和疾病診斷方面具有巨大潛力。本研究發(fā)現(xiàn)，EV71-sEVs中的病毒RNA和蛋白質(zhì)可以作為診斷EV71感染的潛在標(biāo)志物。此外，sEVs還可以作為藥物遞送載體，將抗病毒藥物直接輸送到CNS，提高治療效果。因此，未來(lái)研究可以進(jìn)一步探索sEVs在EV71感染診斷和治療中的應(yīng)用前景。本研究揭示了EV71利用小胞外囊泡穿越血腦屏障感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)制。通過(guò)