IFN-β 缺失对 HSV-1 潜伏激活及 T 细胞耗竭的补偿作用:揭示关键免疫机制

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:Journal of Virology 4.0

编辑推荐:

  本文研究了干扰素 β(IFN-β)在单纯疱疹病毒 1 型(HSV-1)潜伏激活中的作用及与 LAT 的关系。通过感染 IFN-β-/-小鼠发现,IFN-β 缺失可补偿 LAT 功能,影响病毒潜伏、激活及 T 细胞耗竭,对理解 HSV-1 感染机制意义重大。

  

引言


先天免疫系统在病原体入侵时被激活,干扰素(IFNs)系统在病原体清除中发挥关键作用,其中 I 型干扰素包括 IFN-α 和 IFN-β。IFN-α/β 对 HSV-1 感染有很强的抗病毒反应,在体外和体内对控制 HSV-1 感染至关重要。然而,HSV-1 可通过多种机制逃避 IFN 反应。此前多数研究集中于 I 型干扰素在 HSV-1 初次感染中的作用,而其在潜伏感染中的影响尚未明确。本研究旨在探究 IFN-β 缺失对 HSV-1 感染性的影响,以明确 IFN-β 在 HSV-1 潜伏激活中的作用。

结果


  1. 病毒在小鼠眼泪中的复制:用 LAT (+) 或 LAT (-) 病毒感染野生型(WT)和 IFN-β-/-小鼠,在感染后第 1、3、4、5 天,四组小鼠的病毒复制相似;但在第 2 天,IFN-β-/-小鼠的病毒滴度显著低于 WT 小鼠。总体而言,IFN-β 缺失除在感染第 2 天外,对小鼠眼睛中的病毒复制影响不显著,且 LAT 的有无不影响感染小鼠眼睛中的病毒复制。
  2. 感染小鼠初次眼部感染期间角膜和三叉神经节(TG)中病毒和免疫转录本的表达:检测感染小鼠角膜和 TG 中病毒基因 ICP0、gB 和 gK 的表达,在感染后第 3 天和第 5 天,IFN-β-/-小鼠和 WT 小鼠之间这些基因的表达无显著差异,表明 IFN-β 缺失不影响初次感染期间病毒基因的表达。同时检测免疫相关基因 CD4、CD8α、IFN-γ 和 IFN-α2A 的表达,除感染后第 5 天 TG 中 IFN-γ 的表达在 IFN-β-/-小鼠中显著高于 WT 小鼠外,其他基因在两种小鼠中的表达相似,说明 IFN-β 缺失对多数免疫相关基因表达影响不大。
  3. IFN-β 缺失对感染小鼠 HSV-1 潜伏的影响:用不同剂量的 LAT (+) 或 LAT (-) 病毒感染 IFN-β-/-小鼠,结果显示,在 IFN-β 缺失的情况下,感染 LAT (+) 和 LAT (-) 病毒的小鼠潜伏水平相似,且不受病毒剂量和 LAT 缺失的影响。而在 WT 小鼠中,感染 LAT (+) 病毒的小鼠潜伏水平显著高于感染 LAT (-) 病毒的小鼠。这表明 IFN-β 缺失可改变病毒潜伏水平,使其在 LAT (+) 和 LAT (-) 病毒感染中趋于一致。
  4. IFN-β 缺失对感染小鼠眼部疾病的影响:感染后第 28 天检查小鼠角膜瘢痕(CS)情况,发现 IFN-β-/-小鼠的 CS 显著多于 WT 小鼠,但在感染 LAT (+) 或 LAT (-) 病毒的 WT 小鼠以及 IFN-β-/-小鼠之间,CS 水平相似。这说明阻断 IFN-β 信号会增加 CS,但与病毒载量无关。
  5. IFN-β 缺失对感染小鼠再激活的影响:WT 小鼠感染 LAT (+) 和 LAT (-) 病毒后,TG 中 gB DNA 水平不同,再激活时间也不同;而 IFN-β-/-小鼠感染 LAT (+) 和 LAT (-) 病毒后,gB DNA 水平相似,再激活时间也相似,且与 WT 小鼠感染 LAT (+) 病毒的再激活时间相近,均快于 WT 小鼠感染 LAT (-) 病毒的再激活时间。这表明 IFN-β 缺失补偿了 LAT (-) 病毒中 LAT 的缺失,使 LAT (-) 感染小鼠的再激活时间与 LAT (+) 病毒相似。
  6. IFN-β 缺失对潜伏感染小鼠 TG 中 T 细胞耗竭的影响:在 WT 小鼠中,感染 LAT (+) 病毒的小鼠 TG 中 CD8 和 PD-1 mRNA 水平高于感染 LAT (-) 病毒的小鼠,而在 IFN-β-/-小鼠中,感染 LAT (+) 和 LAT (-) 病毒的小鼠 TG 中 CD8 和 PD-1 表达相似。这说明 IFN-β 缺失导致 LAT (-) 感染小鼠 TG 中的 T 细胞耗竭水平升高,与 LAT (+) 感染小鼠相似。
  7. IFN-β-/-小鼠感染 LAT (+) 和 LAT (-) 病毒后的易感性:用不同剂量的 LAT (+) 和 LAT (-) 病毒感染 IFN-β-/-小鼠和 WT 小鼠并监测其存活情况,发现 IFN-β-/-小鼠比 WT 小鼠更易感染 HSV-1,且 LAT (-) 病毒感染的 IFN-β-/-小鼠比 LAT (+) 感染的小鼠表现出更强的毒力,但差异无统计学意义。

讨论


HSV-1 感染的一个主要特征是在宿主体内建立潜伏感染,LAT 在 HSV-1 潜伏感染中发挥重要作用,LAT 缺失突变体的研究表明 LAT 可增强潜伏水平、减缓再激活时间。本研究中,与 WT 小鼠不同,在 IFN-β 缺失的情况下,LAT (+) 和 LAT (-) 病毒感染的小鼠潜伏水平、再激活时间和 T 细胞耗竭情况相似。这表明 IFN-β 缺失补偿了 LAT 的功能,可能是通过抑制病毒诱导的坏死性凋亡,减少神经元细胞死亡来实现的。

此外,IFN-β 缺失对初次感染的影响较小,不影响病毒复制和相关基因转录水平,但却与感染小鼠眼部疾病加重和存活率降低有关,这体现了 IFN-β 的抗炎特性在感染过程中的重要性。同时,研究还对比了 IFN-β-/-小鼠和 IFN-α2A-/-小鼠对感染的不同反应,进一步凸显了 IFN-β 在 HSV-1 感染中的独特作用。

综上所述,本研究表明 IFN-β 缺失虽不影响初次感染时病毒和细胞转录水平,但会加重感染小鼠的角膜瘢痕。在 LAT (-) 病毒感染中,IFN-β 缺失可改变潜伏、再激活和 T 细胞耗竭水平,使其与 LAT (+) 病毒感染相似,证实了 IFN-β 在 LAT 功能中起着关键作用,直接影响 HSV-1 潜伏激活水平和 T 细胞耗竭。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号