体液免疫通过经皮暴露途径有效保护小鼠抵御裂谷热病毒性脑炎

本研究针对裂谷热病毒(RVFV)感染引发的致命神经系统并发症，首次在CC057/Unc小鼠模型中证实：缺失NSs和NSm蛋白的减毒活疫苗(ΔNSs/ΔNSsΔNSm)通过诱导强效体液免疫，可完全预防经蚊媒模拟感染途径导致的迟发性脑炎。匹兹堡大学团队通过被动抗体转移实验揭示，中和抗体滴度(FRNT80)≥1280时，即使病毒侵入中枢神经系统(CNS)，仍能通过时间/剂量依赖性机制实现100%保护，为人类疫苗研发提供了关键免疫学依据。该成果发表于《npj Vaccines》，为防控RVFV神经型疾病提供了新策略。

　　

裂谷热病毒(RVFV)作为蚊媒传播的人畜共患病原体，在非洲和阿拉伯半岛持续引发疫情。虽然多数感染者仅表现为自限性发热，但约17.3%的病例会发展为致命性脑炎，幸存者常遗留长期认知障碍。传统小鼠模型因快速死于急性肝炎而无法模拟人类神经型疾病特征，且现有疫苗尚未明确对中枢神经系统(CNS)感染的保护机制，这些瓶颈严重阻碍了防控策略开发。

匹兹堡大学Anita K. McElroy团队创新性地采用Collaborative Cross资源库筛选获得的CC057/Unc小鼠，该模型经足垫接种野生型(WT)病毒ZH501株后，可稳定重现人类双相病程特征：初期病毒在肝脏复制，7天后侵入脑组织，引发旋转行为、癫痫等典型神经症状。研究人员利用反向遗传学构建的两种减毒株——缺失NSs(主要毒力因子)的ΔNSs株和同时缺失NSs/NSm的ΔNSsΔNSm株，通过系统免疫学分析揭示了疫苗保护机制。

关键技术包括：(1)经足垫模拟蚊媒接种途径建立感染模型；(2)qRT-PCR定量肝/脾/脑组织病毒载量(L/S片段)；(3)ELISA和FRNT₈₀检测中和抗体；(4)IFN-γ ELISPOT和流式细胞术分析疫苗诱导的T细胞应答；(5)接种后第2-7天梯度时间点进行血清被动转移实验。所有实验均在ABSL-3实验室完成，使用来自Collaborative Cross资源库的CC057/Unc小鼠。

疫苗接种诱导强效免疫应答
高剂量(2×10⁶ TCID₅₀)接种组在WT病毒攻击后56天存活率达100%，脑组织未检出病毒RNA。ELISA显示接种4周后抗体滴度达10^5.3，FRNT₈₀介于1280-10240，且未产生NSs特异性抗体，提示可能实现灭菌免疫。流式检测发现CD4⁺/CD8⁺ T细胞主要针对核蛋白N(0.05-0.13% IFN-γ⁺细胞)，对糖蛋白Gn/Gc反应较弱。

剂量依赖性保护特征
低剂量(20-2000 TCID₅₀)接种虽能预防临床症状，但qRT-PCR在部分存活者脑组织中检出S片段RNA（8×10⁶ copies/g），提示病毒突破血脑屏障。值得注意的是，这些动物仍缺乏NSs抗体且无法分离活病毒，表明细胞免疫可能协助控制了中枢感染。

体液免疫的关键作用
被动转移实验确立抗体滴度与保护力的量化关系：攻击后2天输入免疫血清（FRNT₈₀≥1280）可使存活率达100%，稀释至1:20时仍完全有效；延迟至第3-5天给药则存活率递减（16.5-21天中位生存期），第7天给药仅个别存活。存活者脑组织虽检出S片段RNA，但病毒分离阴性，且均出现NSs抗体，证实WT病毒复制被及时遏制。

该研究首次在生理相关感染模型中证明：针对RVFV结构蛋白（尤其是Gn/Gc）的中和抗体是预防脑炎的核心要素，但需要早期达到阈值滴度。这一发现为疫苗临床试验的免疫桥接提供了关键参数——维持FRNT₈₀>1280可能有效预防神经型疾病。同时，减毒株ΔNSsΔNSm展现出的安全性（无神经毒力）和双价缺失的遗传稳定性，使其成为极具转化潜力的候选疫苗。未来研究需在非人灵长类中验证保护时效性，并探索抗体与T细胞协同作用机制。