综述:PRRSV与宿主适应性免疫系统的相互作用:最新综述
《Virology》:PRRSV interaction with the adaptive immune system of host: an update review
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时间:2025年11月22日
来源:Virology 2.4
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PRRSV通过抑制抗原呈递分子表达、上调IL-10和PD-L1等免疫抑制因子,显著削弱宿主适应性免疫系统,影响T/B细胞功能及中性抗体产生,导致持续感染。本文系统阐述PRRSV对T细胞、B细胞、巨噬细胞等免疫细胞的调控机制,并提出基于广谱中和抗体筛选、多表位疫苗设计、CAR-T细胞疗法等创新免疫防控策略。
猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus, PRRSV)是一种具有高度变异性的RNA病毒,自1987年首次在北美和欧洲发现以来,迅速传播至全球,成为猪养殖业中最具破坏性的病毒性疾病之一。PRRSV的高变异能力使其能够快速适应环境变化并逃避宿主的免疫系统,这给病毒的防控带来了巨大挑战。目前,PRRSV主要分为两个基因型:PRRSV-1(欧洲型)和PRRSV-2(北美型),两者的核苷酸序列相似度约为50%至70%。在中国,PRRSV-2的流行情况尤为突出,且近年来PRRSV-1的传播范围也在不断扩大,覆盖了至少22个省份。这种病毒的持续变异使得现有疫苗的保护效果受到限制,因此,探索新的免疫调控机制和防控策略成为当前研究的重点。
PRRSV不仅对宿主的先天免疫系统造成显著抑制,还对适应性免疫系统产生复杂的影响。先天免疫系统作为机体抵御病原体的第一道防线,其功能的削弱会导致宿主对病毒的快速清除能力下降。PRRSV通过多种机制干扰先天免疫反应,包括抑制先天免疫细胞的激活和功能,干扰细胞因子和趋化因子的产生,以及降低I型干扰素(IFN)的水平。这些机制共同作用,使病毒能够在宿主体内存活较长时间,从而引发慢性感染。此外,PRRSV还能诱导免疫抑制微环境,例如通过上调IL-10和PD-L1等免疫抑制因子,进一步削弱宿主的免疫应答能力。
适应性免疫系统则包括细胞免疫和体液免疫,是机体清除病原体的重要机制。然而,PRRSV感染会对适应性免疫系统造成严重干扰。例如,病毒可以抑制T细胞的激活和增殖,导致细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应的减弱。T细胞是免疫系统中重要的效应细胞,负责识别和杀伤被病毒感染的细胞。PRRSV通过诱导调节性T细胞(Tregs)的增殖以及大量分泌抑制性细胞因子如IL-10,进一步抑制T细胞的正常功能。同时,病毒还能影响B细胞的反应,尽管其能够激活B细胞并促使抗体的产生,但这些抗体大多是非中和性的,无法有效清除病毒。此外,PRRSV还可能通过多种方式干扰中和抗体的生成,如过表达免疫检查点分子,从而降低宿主对病毒的防御能力。
在研究PRRSV对宿主免疫系统影响的过程中,科学家们发现其不仅能够抑制宿主的免疫反应,还能够通过复杂的机制改变免疫细胞的行为和功能。例如,PRRSV感染会显著降低自然杀伤细胞(NK细胞)的活性,使其无法有效杀伤被病毒感染的细胞。同时,病毒还能干扰巨噬细胞、树突状细胞、单核细胞等关键免疫细胞的正常功能,影响其在抗病毒免疫中的作用。这些免疫细胞在抗病毒免疫中扮演着重要角色,它们负责抗原呈递、免疫调节以及激活其他免疫细胞。因此,PRRSV对这些细胞的干扰可能导致免疫系统的整体功能下降,使宿主更容易受到其他病原体的感染。
PRRSV的免疫逃逸能力不仅限于直接的免疫抑制,还可能通过改变宿主的免疫微环境来实现。例如,病毒可以诱导产生大量非中和性抗体,这些抗体虽然能够与病毒结合,但无法有效清除病毒,反而可能在一定程度上促进病毒的存活和传播。此外,PRRSV还可能通过干扰免疫调节分子的表达,如MHC-I/II、PD-1/PD-L1等,来抑制宿主的免疫反应。这些免疫调节分子在免疫细胞的激活和信号传递中起着关键作用,其表达水平的降低可能导致免疫细胞无法正常识别和攻击病毒。
鉴于PRRSV对宿主免疫系统的复杂影响,科学家们正在积极探索基于免疫机制的新防控策略。例如,通过筛选广谱中和抗体,可以开发出能够对抗不同基因型PRRSV的疫苗。近年来,研究人员从高免疫水平的猪群中分离出了一些具有广谱中和活性的单克隆抗体,如mAb-PN9cx3,这些抗体不仅能够有效中和PRRSV-1和PRRSV-2两种基因型,还能显著降低病毒感染后肺部的损伤程度。此外,多表位疫苗的设计也成为研究的热点,这类疫苗通过结合多个抗原表位,可以增强宿主的免疫应答,提高疫苗的保护效果。另一种新兴策略是基于嵌合抗原受体T细胞(CAR-T细胞)的疗法,该技术通过改造T细胞,使其能够特异性识别并攻击感染PRRSV的细胞,从而提供更精准的免疫治疗手段。
除了传统的疫苗研发,科学家们还开始关注如何通过增强T细胞免疫来对抗PRRSV。T细胞在抗病毒免疫中起着至关重要的作用,其功能的恢复和增强可以显著提高宿主的免疫防御能力。例如,通过靶向保守的抗原表位,可以设计出更稳定的疫苗,这些表位在不同基因型的PRRSV中具有较高的保守性,因此能够提供更广泛的保护。此外,利用免疫信息学技术指导疫苗设计,可以帮助研究人员更精准地识别病毒的关键抗原表位,从而提高疫苗的有效性和安全性。
总之,PRRSV作为一种高度变异的RNA病毒,对宿主免疫系统的影响是多方面的。它不仅能够抑制先天免疫反应,还能够干扰适应性免疫系统的正常功能,导致宿主免疫防御能力的下降。为了应对这一挑战,科学家们正在从多个角度探索新的防控策略,包括开发广谱中和抗体、设计多表位疫苗以及利用CAR-T细胞疗法等。这些研究为PRRSV的防控提供了新的思路和方向,有助于减少病毒对全球猪养殖业的危害。未来,随着对PRRSV免疫逃逸机制的深入研究,以及新型免疫调控技术的发展,有望开发出更加有效的疫苗和治疗手段,为控制PRRSV感染提供坚实的科学基础。
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