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肠道病毒A71与柯萨奇病毒A16共感染及序贯感染中的病毒干扰现象研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:Virology 2.8
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本研究针对手足口病(HFMD)主要病原体肠道病毒A71(EV-A71)与柯萨奇病毒A16(CVA16)的共感染机制展开探索,通过体外RD细胞和小鼠模型实验证实,EV-A71序贯感染可显著抑制CVA16复制,共感染降低死亡率40%,揭示了先天免疫激活(ISG15/IFITM3上调)介导的病毒干扰现象,为多价疫苗研发提供理论依据。
手足口病(HFMD)作为儿童高发传染病,其病原体肠道病毒A71(EV-A71)和柯萨奇病毒A16(CVA16)的交替流行模式长期困扰着公共卫生领域。流行病学数据显示,这两种病毒呈现"此消彼长"的奇特现象——当EV-A71病例激增时,CVA16检出率往往骤降,反之亦然。这种类似于"跷跷板"的流行规律暗示着病毒间可能存在某种未知的相互制约机制。更令人担忧的是,EV-A71感染可引发严重神经系统并发症,而现有疫苗仅针对单一病毒,无法全面预防混合感染。病毒间是相互促进还是彼此抑制?这种相互作用会如何影响疾病进程和疫苗效果?这些问题成为困扰学术界的关键难题。
马来西亚大学的研究团队在《Virology》发表的研究中,首次通过系统的体内外实验揭示了EV-A71与CVA16的病毒干扰机制。研究采用横纹肌肉瘤(RD)细胞模型和小鼠感染实验,结合美国、日本和马来西亚的流行病学大数据分析,发现EV-A71序贯感染可通过激活先天免疫(显著上调IFITM3、ISG15和RSAD2等干扰素刺激基因)有效抑制CVA16复制。在BALB/c小鼠模型中,共感染使死亡率从单感染的100%降至40%,而EV-A71预先感染更可降低后续CVA16感染死亡率至20%。
关键技术方法包括:收集三国1970-2023年HFMD流行病学数据;建立EV-A71与CVA16的RD细胞共感染/序贯感染模型;使用小鼠适应株EV-A71 MP4进行动物实验;qPCR检测病毒载量;组织病理学分析;先天免疫相关基因(ISGs)和细胞因子表达谱检测。
【流行病学趋势提示病毒干扰】
分析三国监测数据发现,EV-A71与CVA16呈现明显的交替流行特征。美国1994-2023年间,当EV-A71活跃年份(如2012、2018)CVA16检出率显著降低,而CVA16主导年份(2013、2016)则EV-A71病例锐减。日本数据更显示两种病毒存在约3-4年的周期性交替,强烈暗示病毒间存在生态位竞争。
【体外实验揭示序贯感染抑制效应】
RD细胞实验显示,同时感染两种病毒时复制不受影响,但预先24小时感染EV-A71可使CVA16病毒产量降低2个对数级。这种抑制作用具有时序特异性,反向序贯(CVA16先感染)则无此效应,证实干扰具有方向性。
【动物模型验证保护机制】
小鼠实验获得突破性发现:共感染组死亡率(40%)显著低于单感染组(100%);预先接种EV-A71的小鼠,后续感染MP4株或CVA16的死亡率分别降至40%和20%。组织分布分析显示,EV-A71预感染可降低CVA16在肢体和脑部的病毒载量达100倍,同时伴随ISG15、RSAD2等抗病毒蛋白的持续高表达。
【先天免疫激活是关键介质】
共感染触发强烈的先天免疫反应,表现为IL-1β、IL-6等促炎因子和IFITM3(干扰素诱导跨膜蛋白3)的显著上调。而序贯感染组中,EV-A71诱导的ISG15(干扰素刺激基因15)持续表达可能是抑制CVA16的关键,该蛋白可通过干扰病毒衣壳组装发挥抗病毒作用。
这项研究首次实验证实EV-A71与CVA16存在不对称病毒干扰现象,其机制涉及先天免疫系统的交叉激活。该发现为解释两种病毒的交替流行规律提供了分子基础,更对疫苗研发具有重要指导价值:提示开发EV-A71/CVA16联合疫苗或序贯接种策略,可能通过诱导交叉保护性免疫实现更全面的防控。研究还创新性提出,利用病毒间天然存在的干扰现象,或可优化多价疫苗的组分搭配和免疫程序,为应对HFMD的全球流行提供新思路。
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