狂犬病病毒(RABV)与犬瘟热病毒(CDV)在犬和狐狸中枢神经系统中呈现不同的轴突损伤与凋亡性细胞死亡模式

《Brain Research Bulletin》：Rabies and distemper exhibit distinct patterns of axonal damage and apoptotic cell death in the central nervous system of dogs and foxes

　　

**摘要专业翻译**

狂犬病与犬瘟热是犬科动物（尤其是犬和狐狸）的主要神经系统疾病。狂犬病是世界范围内最重要的人兽共患病毒性疾病之一。犬瘟热在中枢神经系统中表现出显著的轴突损伤和增强的凋亡活性。狂犬病与显著的轴突损伤或凋亡增加无关。犬瘟热相关病变在狐狸中主要分布于灰质，而在犬中主要分布于白质。

**论文解读文章**

**研究背景与目的**

狂犬病和犬瘟热是犬科动物（尤其是犬和狐狸）的重要神经系统疾病。狂犬病病毒（rabies virus, RABV）作为最重要的人兽共患病毒之一，在全球广泛流行，犬是主要传染源，狐狸在欧洲是野生动物储存宿主。犬瘟热病毒（canine distemper virus, CDV）属于麻疹病毒属，可感染多种食肉动物，在中枢神经系统（central nervous system, CNS）中既可侵犯白质也可侵犯灰质。既往研究表明，犬瘟热在炎症和脱髓鞘出现之前即已发生轴突损伤，且伴随凋亡性细胞死亡，而狂犬病在自然感染犬科动物CNS中是否存在类似的轴突损伤和凋亡尚不清楚。本研究假设RABV能够抑制轴突自我防御机制，从而在逃避宿主免疫的同时维持神经元完整性以利于病毒传播。因此，研究人员旨在比较RABV和CDV感染犬和狐狸的神经病理学改变、炎症反应、轴突损伤和凋亡性细胞死亡，以揭示两种病毒性脑炎的不同发病机制。

**研究技术与方法**

研究使用了存档的福尔马林固定石蜡包埋（formalin-fixed paraffin-embedded, FFPE）脑组织样本，包括RABV感染狐狸（来自动物实验，批准号FLI 7221.3-2-007/14）、RABV感染犬、CDV感染犬和狐狸，以及未感染对照犬和狐狸。对每个动物的五个神经解剖区域（小脑、延髓、海马、丘脑、大脑）进行标准化取材。采用苏木精-伊红（hematoxylin and eosin, HE）染色和Luxol fast blue（LFB）染色进行组织病理学评估；免疫组织化学检测狂犬病毒核蛋白、CDV核蛋白、β-淀粉样前体蛋白（β-amyloid precursor protein, β-APP）标记早期轴突损伤，以及活化caspase-3标记凋亡细胞。全切片扫描后使用QuPath软件进行定量图像分析，统计采用Kruskal-Wallis检验、Friedman检验及Fisher精确检验。

**主要结果**

**脑炎分布**：RABV感染犬和狐狸主要表现为灰质脑炎（polioencephalitis），显著多于CDV感染动物；CDV感染狐狸的灰质脑炎发生率显著高于CDV感染犬，而CDV感染犬以白质脑炎（leukoencephalitis）为主。

**脑炎严重程度**：CDV感染犬中伴有炎症和脱髓鞘的组别在小脑和海马表现出中度脑炎，显著重于其他组；RABV感染犬在大脑的炎症反应显著强于其他组。

**胶质增生**：CDV感染犬伴炎症和脱髓鞘组在小脑和海马表现为弥漫性胶质增生，显著高于其他组；RABV感染犬和狐狸仅有局灶性轻度胶质增生。

**轴突球形膨大**：仅在CDV感染犬（无炎症伴脱髓鞘组和炎症伴脱髓鞘组）中观察到，RABV感染动物和CDV感染狐狸均未出现。

**脱髓鞘**：仅见于CDV感染犬（无炎症伴脱髓鞘组和炎症伴脱髓鞘组），CDV感染狐狸和RABV感染动物均无脱髓鞘。

**包涵体**：Negri小体在RABV感染犬中的检出率（100%）显著高于RABV感染狐狸（12.5%）；CDV包涵体在感染犬和狐狸中均可见，主要位于大脑和延髓，大脑为检出包涵体的有效部位。

**病毒抗原分布**：RABV核蛋白在所有感染动物中均检出，大脑区域RABV感染犬的免疫反应面积有高于狐狸的趋势；CDV核蛋白在所有感染动物中检出，其中无炎症伴脱髓鞘的CDV犬免疫面积最高，炎症伴脱髓鞘的犬最低。

**早期轴突损伤**：CDV感染犬和狐狸的β-APP免疫阳性轴突数量显著增加，而RABV感染动物与对照组无显著差异，提示RABV感染不引起早期轴突损伤。

**凋亡性细胞死亡**：CDV感染犬和狐狸各组的活化caspase-3阳性细胞密度均显著高于对照组和RABV感染组；RABV感染犬和狐狸与对照组无显著差异，HE染色亦未见明显细胞死亡形态学证据。

**讨论与结论**

讨论部分指出，狂犬病和犬瘟热在早期组织病理学改变上具有相似性，但免疫组织化学揭示了轴突损伤和凋亡方面的显著差异。RABV感染仅引起轻微的炎症反应，不伴轴突损伤和凋亡增加，这可能与神经毒力RABV通过劫持轴突运输并抑制神经元凋亡以促进其在CNS内传播有关；而CDV感染则激活轴突损伤和凋亡，可能是限制病毒播散的重要病理机制。犬和狐狸对CDV的病变分布存在物种差异，狐狸以灰质为主，犬以白质为主。

研究结论翻译如下：总之，狂犬病和犬瘟热在暴发性脑炎出现前的早期阶段表现出可比较的组织病理学变化，然而免疫组织化学技术显示两者在轴突损伤和凋亡性细胞死亡方面存在明显差异。狂犬病的特征为相对轻微的炎症反应且不伴轴突损伤增加，而犬瘟热则可通过β-APP免疫阳性轴突和活化caspase-3阳性凋亡细胞检测到早期轴突损伤。CDV引起的轴突病变（包括轴突运输机制破坏）被认为是一种重要的病理机制，在一定程度上可能限制病毒的扩散。相反，RABV感染动物与对照相比并无轴突损伤增加，RABV甚至可能调节轴突运输以利于自身传播。此外，RABV感染不与活化caspase-3阳性细胞数量增加或细胞凋亡的形态学证据增多相关，提示抑制神经元凋亡可能有助于病毒在CNS内有效复制和扩散。需要进一步研究阐明这些不同损伤模式背后的分子机制，及其在自然感染犬科动物宿主中对病毒传播和神经病理发生的贡献。