利用豚鼠模型和反向遗传学技术揭示拉沙病毒株间致病性差异的关键因素——L蛋白的核心作用

本研究针对拉沙病毒(LASV)不同毒株致病机制不明的关键问题，通过建立新型豚鼠感染模型结合反向遗传学技术，首次鉴定出病毒L蛋白是导致临床分离株LF2384（致死型）与LF2350（非致死型）致病性差异的核心因素。该发现为理解LASV免疫逃逸机制和开发靶向治疗策略提供了重要理论依据，论文发表于《The Journal of Infectious Diseases》。

　　

在西非地区，每年约有50万人感染拉沙病毒(LASV)，住院患者的病死率高达15%-70%。这种被列为生物安全四级病原体的病毒，至今仍缺乏有效的疫苗和治疗药物。更棘手的是，不同毒株间存在显著的致病性差异，但其分子机制始终成谜。传统非人灵长类动物模型虽能模拟人类疾病，却因高昂成本和生物安全限制难以普及。这一系列问题严重阻碍了拉沙热防治策略的开发。

美国德克萨斯大学医学分部的研究团队另辟蹊径，成功建立了首个基于临床分离株的豚鼠致死模型。他们发现来自同一疫情的两株病毒——致死型LF2384和非致死型LF2350——在豚鼠中表现出截然不同的致病性。为揭示这一现象背后的奥秘，研究人员开展了一项多维度研究，相关成果发表在《The Journal of Infectious Diseases》上。

研究采用反向遗传学技术构建重组病毒，结合转录组分析和功能实验，系统比较了两株病毒的生物学特性。特别值得注意的是，所有实验均在生物安全四级(BSL-4)实验室完成，严格遵循安全规范。研究团队首先通过临床样本分离病毒，随后利用PCR阵列检测感染豚鼠外周血单个核细胞(PBMC)中93种免疫相关基因的表达变化，并通过嵌合病毒策略定位关键毒力因子。

Pathogenicity of LF2350 in guinea pigs
研究发现，即使接种高剂量(10⁴ PFU)的LF2350，豚鼠仅出现短暂发热和轻微体重下降，全部存活；而LF2384感染则导致10%-20%体重下降和100%死亡率。这一现象提示两株病毒存在本质的致病机制差异。

Complete blood counts and viral dissemination
感染第11天(d.p.i.)的检测显示，两株病毒均引起白细胞减少、淋巴细胞减少和血小板减少，但血液生化指标和器官病毒载量无显著差异。这表明传统病理指标无法解释致病性差异。

Transcription profiling of immune-related genes
转录组分析揭示关键差异：LF2384显著下调自然杀伤(NK)细胞标志物CD94（22.8倍差异），同时上调IL-7和MHC II类反式激活因子(CIITA)。相反，LF2350轻微上调CD94并更显著抑制B细胞标志物CD19-2。这些发现暗示NK细胞功能抑制可能是LF2384致死的关键因素。

Pathogenicity of rLASVs in guinea pigs
通过反向遗传学构建的嵌合病毒证明，携带LF2384 L片段（编码Z蛋白和L蛋白）的rS50L84完全保留致死性，而仅替换L蛋白ORF的r2350Lp84即可使非致死株获得致死能力，明确将L蛋白确立为核心毒力决定因子。

Virus replication kinetics and RdRp activity
深入机制研究发现，虽然LF2350的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)活性更高，但体外复制能力与LF2384无显著差异。这证实致病性与病毒复制效率无关，而是取决于L蛋白的未知功能。

这项研究首次在临床分离株层面揭示了LASV L蛋白的致病作用，突破了既往研究多限于实验室适应株的局限。尤为重要的是，发现L蛋白通过调控宿主免疫应答（特别是NK细胞功能）而非增强复制能力来影响致病性，这一发现为理解病毒与宿主互作提供了新视角。研究建立的新型豚鼠模型解决了非人灵长类模型成本高昂的难题，为后续药物和疫苗评价提供了实用工具。

从转化医学角度看，L蛋白作为保守的病毒复制酶，其新发现的免疫调控功能为开发广谱抗病毒药物提供了理想靶点。特别是研究中发现的121个氨基酸变异位点，为后续精细定位关键功能域奠定了基础。该成果不仅推进了对拉沙热发病机制的认识，也为其他出血热病毒的研究提供了方法学借鉴。随着对L蛋白作用机制的深入解析，或将催生针对高危RNA病毒的新型干预策略。