I型干扰素受体缺陷小鼠中哈扎拉正诺病毒(Hazara orthonairovirus)感染的发病机制以及4′-氟尿苷(4′-fluorouridine)治疗后的疾病缓解

《Journal of Virology》:Pathogenesis of Hazara orthonairovirus infection in type I interferon receptor-deficient mice and resolution of disease following 4′-fluorouridine therapy

【字体: 时间:2025年11月19日 来源:Journal of Virology 3.8

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  犯罪-刚果出血热正粘病毒科 Hazara 病毒(HAZV)在干扰素受体缺陷小鼠模型中引发严重炎症和凝血障碍,系统性病毒复制以肝脏和脾脏为主。通过口服4′-氟尿苷(4′-FlU)治疗,即使延迟至疾病后期(第4-5天)仍能显著降低病毒载量并挽救50%-100%的动物生命,证明其作为CCHFV潜在治疗剂的潜力。

  Crimean-Congo出血热病毒(CCHFV)是一种广泛传播的蜱传病原体,能够引起人类严重的出血性疾病。由于其地理分布范围的扩展,CCHFV对公共卫生构成了重大威胁。尽管已经开发了多种动物模型来模拟CCHFV感染,但这些模型的使用通常受到最高生物安全等级4(BSL-4)设施的限制,这使得针对该病毒的对策开发变得困难。为了克服这一障碍,研究人员提出使用一种与CCHFV密切相关但可在BSL-2条件下处理的病毒——Hazara病毒(HAZV)作为研究模型,以探索针对CCHFV的早期治疗策略。HAZV尚未被报道在人类中引起疾病,因此被认为是研究CCHFV的潜在替代模型。本文通过详细研究HAZV在缺乏I型干扰素信号的小鼠模型中的感染情况,揭示了其自然病程和宿主反应的特征,并利用这一模型评估了一种广谱抗病毒药物4′-氟尿苷(4′-FlU)的疗效。

研究发现,HAZV在缺乏I型干扰素信号的小鼠体内能够系统性复制,并达到较高的病毒载量。这种复制模式与已知的CCHFV小鼠模型相似,表明HAZV可能是一个有效的研究工具。在感染过程中,小鼠表现出明显的体重下降、疲劳、毛发凌乱以及行为异常等临床症状。这些症状通常出现在感染后的第三天,并在第五天达到高峰。此外,HAZV感染还引发了显著的炎症性免疫反应,包括血清和组织中多种促炎细胞因子的水平升高,如IL-1α、IL-1β、TNF-α、MIP-1α、RANTES、IL-6、IFN-γ和IL-10。这种免疫反应的模式与人类CCHF的临床表现高度一致,进一步支持了HAZV作为CCHFV研究模型的可行性。

在病理学分析中,研究团队观察到HAZV感染在次级淋巴器官(如淋巴结和脾脏)和肝脏中造成了严重的病变。这些病变包括多灶性坏死、中性粒细胞浸润以及血栓形成。值得注意的是,虽然这些组织中检测到了病毒RNA,但在凝固性坏死区域并未发现病毒信号,这表明坏死可能是由于血栓和缺血引起的。此外,研究还发现HAZV在肝脏、脾脏、肾上腺、心脏、肺部和淋巴组织中具有广泛的组织分布,这与CCHFV在免疫缺陷小鼠模型中的感染模式相似。

在对4′-FlU的评估中,研究团队首先在细胞培养系统中测试了该药物对HAZV的抑制效果。结果显示,4′-FlU在低微摩尔浓度下就能显著抑制HAZV的复制,且其毒性浓度远高于有效浓度。随后,研究人员在HAZV感染的小鼠模型中进一步验证了该药物的治疗效果。结果显示,即使在感染后的第四天或第五天开始治疗,4′-FlU仍能显著改善小鼠的生存率和临床症状。例如,在第四天开始治疗的组别中,所有小鼠均能存活,而在第五天开始治疗的组别中,50%的小鼠得到了挽救。这一发现表明,4′-FlU具有一定的治疗潜力,特别是在感染后期使用时。

在治疗过程中,4′-FlU不仅能够有效抑制病毒在血清、肝脏和脾脏中的复制,还能显著减少小鼠的体重下降。这一现象在第五天开始治疗的组别中尤为明显,表明药物的治疗作用可能在感染后期仍然有效。此外,研究团队还发现,即使在病毒载量较高的情况下,4′-FlU也能显著降低组织中的病毒含量,这为其在CCHFV感染中的应用提供了依据。

尽管HAZV在某些方面与CCHFV相似,但两者在感染机制和病理特征上仍存在差异。例如,HAZV在免疫缺陷小鼠模型中表现出不同的进入机制,这可能影响其在模拟CCHFV感染中的适用性。此外,由于小鼠未在器官采集前进行灌注,研究团队无法完全排除血液中的病毒对组织病毒载量测定的影响。然而,这种做法在已有的CCHFV小鼠模型研究中是常见的,因此并不影响研究结果的可靠性。

研究还指出,HAZV在免疫缺陷小鼠中的感染和病理特征与CCHFV在非人灵长类动物和人类中的表现相似,这使得HAZV成为一个重要的研究工具。然而,由于HAZV和CCHFV在某些关键生物学特性上存在差异,研究人员需要进一步探索这些差异,以确保HAZV能够准确模拟CCHFV的感染过程。此外,尽管HAZV模型在抗病毒药物开发中具有优势,但其使用仍受到免疫缺陷小鼠模型的限制,这可能影响其在临床前研究中的广泛应用。

综上所述,本研究通过详细分析HAZV在免疫缺陷小鼠模型中的感染特征,揭示了其与CCHFV在病理和免疫反应方面的相似性与差异性。同时,研究还验证了4′-FlU在治疗HAZV感染中的有效性,为开发针对CCHFV的抗病毒药物提供了重要的实验依据。这些发现不仅有助于理解或thonairovirus类病毒的致病机制,还为未来针对CCHFV的治疗策略提供了新的思路和研究方向。
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