呼吸道感染EV-D68在幼年雪貂模型中诱发严重急性肺部炎症的机制研究

本研究针对Enterovirus D68（EV-D68）引发的儿童严重呼吸道疾病和类脊髓灰质炎瘫痪问题，通过建立6-8周龄幼年雪貂模型，揭示了EV-D68（US/MO/14-18947毒株）呼吸道感染的致病机制。研究发现，感染导致急性气道阻塞、炎症细胞浸润、iNOS表达上调及细胞凋亡，同时伴随促炎因子（如TNFα、IL-6）和先天免疫反应（IFNα/ISGs）的显著激活。该模型为疫苗和抗病毒药物研发提供了关键病理标志物，论文发表于《iScience》。

　　

近年来，Enterovirus D68（EV-D68）的周期性暴发已成为全球公共卫生挑战。这种肠道病毒不仅导致儿童严重呼吸道症状，还与急性弛缓性脊髓炎（AFM）等神经系统并发症密切相关。2014年美国爆发的EV-D68疫情中，80%的病例出现呼吸窘迫，部分患儿甚至发展为类似小儿麻痹症的瘫痪。然而，由于缺乏合适的动物模型，EV-D68引发急性肺损伤的分子机制和宿主免疫应答规律始终未能阐明。

美国军事医学大学（Uniformed Services University）的Cassandra S. Grizer团队在《iScience》发表重要研究，首次利用6-8周龄幼年雪貂构建免疫活性模型，系统解析了EV-D68呼吸道感染的病理特征。该研究选择2014年流行毒株US/MO/14-18947，通过气管内和鼻腔联合接种模拟儿童感染过程，结合ddPCR病毒定量、BaseScope原位杂交、免疫组化和qRT-PCR等技术，揭示了急性期肺部病变与免疫调控的分子机制。

病毒动力学与抗体应答
研究发现，感染后第1天支气管肺泡灌洗液（BAL）中病毒载量即达10³ copies/mL，第3天达到峰值（10⁴ copies/mL），证实EV-D68在下呼吸道有效复制。通过BaseScope技术首次在肺组织检测到病毒RNA（图1）。感染14天后，血浆中检出特异性中和抗体（1:20）和结合抗体（1:160），但脑脊液中未检测到抗体，这与临床观察到的呼吸道优先感染特征一致。

急性肺部病理特征
组织学分析显示显著气道狭窄和炎性细胞浸润（图3）。免疫组化证实CD3⁺ T细胞和MPO-1⁺中性粒细胞数量增加5倍（图4-5），伴随cleaved caspase-3⁺凋亡细胞聚集（图6）。分子水平上，促炎因子TNFα、IL-1β和IL-6表达上调3-8倍，趋化因子CCL5（RANTES）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）显著升高（图4C，5C），揭示了氧化应激和炎症级联反应的激活机制。

先天免疫的关键作用
研究首次发现，感染5天后肺组织I型干扰素（IFNα/IFNλ）及相关基因（MX1、STAT2）表达显著增强（图7A）。体外实验证实，重组IFNα预处理可使A549细胞中病毒载量降低100倍（图7C），提示先天免疫对EV-D68复制的抑制作用。值得注意的是，尽管出现严重病理变化，感染雪貂未表现明显临床症状，可能与快速激活的ISGs（如MX1）有效控制病毒扩散有关。

这项研究建立了首个能模拟儿童EV-D68呼吸道感染的免疫活性模型，明确了急性肺损伤的三大特征：①气道阻塞与炎性浸润；②iNOS介导的氧化损伤；③IFNα驱动的先天免疫防御。这些发现不仅为理解EV-D68致病机制提供了新视角，更为疫苗和抗病毒药物的评价体系确立了关键指标——包括病毒载量、中性粒细胞浸润程度和ISGs表达水平等生物标志物。未来研究可基于该模型探索靶向iNOS或IFN通路的干预策略，为临床治疗提供实验依据。