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重组基孔肯雅病毒纳米荧光素酶标记技术揭示软骨细胞作为免疫活性小鼠模型中靶细胞的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月17日 来源:The Journal of Infectious Diseases 5.0
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本研究针对基孔肯雅病毒(CHIKV)引发慢性关节炎的机制难题,通过构建表达纳米荧光素酶(NLuc)的重组病毒CHIKV-NLuc,在免疫活性小鼠模型中实现了病毒复制的实时动态监测。研究发现病毒在急性期和慢性期持续感染关节软骨细胞,并通过体外实验证实人类软骨细胞对CHIKV易感性,揭示了病毒通过诱导细胞凋亡、上调软骨重塑标志物及改变细胞因子分泌的病理机制。该研究为理解α病毒关节炎的发病机制提供了新视角。
基孔肯雅病毒(CHIKV)引发的关节炎以其长期致残性著称,但病毒如何在关节组织中持续存在并导致慢性病变,一直是未解之谜。由于临床样本获取困难,研究者们亟需开发新型工具揭示这一过程。法国巴黎西岱大学、巴斯德研究所等机构的研究团队在《The Journal of Infectious Diseases》发表突破性成果,通过独创的病毒标记技术和多维度分析,首次在活体水平捕捉到CHIKV感染关节的动态过程。
研究采用三项核心技术:1) 构建稳定表达NLuc的CHIKV-NLuc重组病毒,通过连续传代验证其报告基因稳定性;2) 建立免疫活性C57Bl/6N小鼠感染模型,结合活体成像系统动态监测病毒分布;3) 整合组织病理学、原代人类软骨细胞感染实验及多组学分析(包括102种细胞因子筛查和基质金属蛋白酶检测)。
病毒复制动态可视化
通过CHIKV-NLuc活体成像发现,感染后34天仍能在跖关节检测到病毒信号(图2)。离体定量显示踝关节软骨的荧光素酶活性较对照组高106
倍(图4B),组织学检查证实存在局灶性软骨侵蚀和关节周围炎症(补充图3)。
软骨细胞作为病毒靶点
免疫荧光双标证实,6天和30天感染小鼠的跖骨软骨中,胶原II型阳性细胞同时表达病毒E2蛋白(图4C-D)。人类原代软骨细胞感染实验显示,CHIKV可在24小时内完成复制周期(图5A),产生具有感染性的病毒颗粒(103
-104
PFU/mL)。
病理机制解析
感染触发软骨细胞凋亡(16.1% TUNEL阳性率),激活caspase 3/7(图6B-C)。细胞因子阵列揭示8种关键分子异常表达,包括促进软骨降解的EMMPRIN(CD147)和IGFBP-3(表1)。伴随MMP-3/9 mRNA水平显著升高(图6A),证实病毒通过破坏软骨代谢平衡加剧关节损伤。
该研究首次在时空维度上描绘了CHIKV在关节组织的感染图谱,确立软骨细胞作为病毒持续感染的"避难所"。发现的CD147-MMP通路激活机制为开发靶向治疗提供了新思路,而NLuc标记技术为其他关节炎病毒研究建立了方法学范式。这些发现不仅解释了CHIKV慢性关节炎的细胞基础,也为临床干预策略的设计提供了关键靶点。
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