AbMoleEnterovirus-71利用小胞外囊泡穿越血腦屏障感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)

AbMole|Enterovirus-71利用小胞外囊泡穿越血腦屏障感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)Enterovirus-71（EV71）是一種屬于腸道病毒A種的病原體，主要在5歲以下兒童中傳播，是引起手足口?。℉FMD）的主要原因。盡管大多數(shù)EV71感染是輕微且自限性的，但部分患兒會出現(xiàn)嚴重的神經(jīng)并發(fā)癥，如腦炎、腦干腦炎、急性遲緩性麻痹等，甚至可能導(dǎo)致死亡。由來自江蘇大學(xué)附屬昆山醫(yī)院檢驗醫(yī)學(xué)科的JiaqiGu,YuxueZhao,JingWu等多名研究人員發(fā)表了題為《Enterovirus-71utilizessmallextracellularvesiclestocrosstheblood-brainbarrierforinfectingthecentralnervoussystemviatranscytosis》的文章。在該文章中，研究人員使用了AbMole的amiloride（M3386）產(chǎn)品。文章探討了EV71利用小胞外囊泡（sEVs）穿越BBB感染CNS的詳細機制。EV71作為一種高傳染性的病毒，其感染機制一直是病毒學(xué)和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。特別是EV71如何穿越BBB進入CNS，進而引發(fā)嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，一直是科學(xué)家們亟待解答的問題。BBB是中樞神經(jīng)系統(tǒng)與外界環(huán)境之間的重要屏障，能夠嚴格調(diào)控物質(zhì)進出CNS，從而保護CNS免受有害物質(zhì)的侵害。然而，EV71卻具有穿越BBB的能力，這提示我們其背后存在著復(fù)雜的分子機制。近年來，越來越多的研究表明，細胞外囊泡（EVs），尤其是小胞外囊泡（sEVs），在細胞間通訊和病毒感染中發(fā)揮著重要作用。sEVs是由多種細胞類型分泌的小膜泡，能夠攜帶并傳遞蛋白質(zhì)、RNA等生物活性分子。因此，研究人員推測，EV71可能利用sEVs作為載體，穿越BBB感染CNS。為了驗證這一假設(shè)，研究團隊首先通過體外實驗構(gòu)建了BBB模型，模擬EV71感染CNS的過程。他們采用了原代培養(yǎng)的腦微血管內(nèi)皮細胞（BMECs）和星形膠質(zhì)細胞，利用transwell裝置共培養(yǎng)，形成了緊密的BBB結(jié)構(gòu)。隨后，從EV71感染的RD細胞培養(yǎng)上清中分離出sEVs，并通過密度梯度離心和透射電子顯微鏡（TEM）進行鑒定。研究發(fā)現(xiàn)，EV71-sEVs含有病毒組分，能夠包裝病毒RNA甚至完整的病毒顆粒，并通過sEVs膜的保護在循環(huán)中傳播，從而逃避免疫監(jiān)視。這些sEVs在不裂解宿主細胞的情況下釋放到細胞外環(huán)境中，具有感染性。這一發(fā)現(xiàn)表明，sEVs為EV71的傳播提供了一種新的途徑。圖1從EV71感染的細胞中釋放的sEV本質(zhì)上具有傳染性。與EV71病毒顆粒相比，EV71-sEVs更有效地穿越BBB。研究人員推測，這可能是由于sEVs的尺寸（30-200nm）大于病毒顆粒（27nm），使得它們更容易通過轉(zhuǎn)細胞途徑（即跨細胞途徑）穿越BBB。實驗結(jié)果顯示，在體外BBB模型中，EV71-sEVs能夠穿越BBB，并在對側(cè)檢測到病毒RNA，而EV71病毒顆粒則難以穿越BBB。圖2EV71-sEVs比EV71病毒粒子更有效地穿過BBB。為了探明EV71-sEVs穿越BBB的具體機制，研究團隊進一步抑制了不同的內(nèi)吞途徑。結(jié)果表明，巨胞飲是EV71-sEVs穿越BBB的主要途徑。通過抑制巨胞飲的特異性抑制劑（如阿米洛利），研究人員發(fā)現(xiàn)EV71-sEVs的內(nèi)吞作用顯著減少。此外，網(wǎng)格蛋白依賴的內(nèi)吞和小窩蛋白依賴的內(nèi)吞也發(fā)揮了一定作用，但貢獻較小。圖3與BMEC結(jié)合后通過內(nèi)吞作用進行BBB。在感染后期，EV71-sEVs不僅能夠有效穿越BBB，還能破壞BBB的完整性。研究發(fā)現(xiàn)，EV71-sEVs通過下調(diào)PI3K/Akt信號通路，導(dǎo)致BMECs之間的緊密連接（TJs）被破壞，BBB通透性增加。這一發(fā)現(xiàn)揭示了EV71感染導(dǎo)致BBB破壞的潛在機制，也為理解EV71引起的神經(jīng)并發(fā)癥提供了新的視角。圖4EV71-sEVs通過下調(diào)PI3K/Akt信號通路的活性來破壞BMECs之間TJ的完整性。EV71感染CNS的機制可能涉及多種途徑，包括逆行軸突運輸和特洛伊木馬機制。盡管逆行軸突運輸在EV71感染中可能發(fā)揮重要作用，但特洛伊木馬機制（即通過循環(huán)中的感染白細胞攜帶病毒穿越BBB）尚未在臨床研究中得到充分驗證。本研究通過體外實驗和動物模型，進一步證實了EV71利用sEVs穿越BBB感染CNS的可能性，為理解EV71感染機制提供了新的視角。sEVs作為EV71傳播的新途徑，不僅能夠在不裂解宿主細胞的情況下釋放病毒組分，還能在感染后期破壞BBB完整性，促進病毒向CNS的擴散。這一發(fā)現(xiàn)不僅增進了我們對EV71感染機制的理解，也為EV71相關(guān)疾病的治療提供了新的思路。未來研究可以進一步探索sEVs在病毒感染中的作用機制，以及開發(fā)針對sEVs的抗病毒藥物。sEVs因其穩(wěn)定性和靶向特異性，在藥物遞送和疾病診斷方面具有巨大潛力。本研究發(fā)現(xiàn)，EV71-sEVs中的病毒RNA和蛋白質(zhì)可以作為診斷EV71感染的潛在標志物。此外，sEVs還可以作為藥物遞送載體，將抗病毒藥物直接輸送到CNS，提高治療效果。因此，未來研究可以進一步探索sEVs在EV71感染診斷和治療中的應(yīng)用前景。本研究揭示了EV71利用小胞外囊泡穿越血腦屏障感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機制。通過