埃博拉病毒（Ebola virus，EBOV）是屬于絲狀病毒科的一種高致病性病毒，感染人和靈長類動物引發(fā)烈性出血性傳染病“埃博拉出血熱”。1976年埃博拉病毒第一次出現(xiàn)以來，埃博拉疫情反復出現(xiàn)，造成了大量的死亡病例，嚴重危害人類生命安全。部分埃博拉出血熱幸存者出現(xiàn)眼部的持續(xù)性感染和眼部后遺癥，這可能與內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障的破壞有關，但其機制尚不清楚。近日，中國科學院武漢病毒研究所/生物安全大科學研究中心崔宗強團隊發(fā)現(xiàn)埃博拉病毒可以通過刺激周細胞分泌血管內(nèi)皮生長因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）破壞內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障。

本研究構建了多種視網(wǎng)膜細胞共培養(yǎng)的內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障（inner blood-retinal barrier，iBRB）模型，通過對屏障的電阻測定和滲透性實驗，發(fā)現(xiàn)絲狀埃博拉病毒樣顆粒（Ebola virus-like particle，EBO-VLP）造成內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障的破壞。然而，埃博拉病毒樣顆粒并不是直接對構成屏障的視網(wǎng)膜內(nèi)皮細胞造成損傷來破壞屏障。之后，科研人員通過細胞因子抗體矩陣篩選發(fā)現(xiàn)，埃博拉病毒樣顆?？纱碳ぶ芗毎置谘軆?nèi)皮生長因子，VEGF會破壞內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障的完整性。加入針對VEGF的抗體（Avastin），可阻礙埃博拉病毒樣顆粒對血-視網(wǎng)膜屏障的破壞。研究發(fā)現(xiàn)，埃博拉病毒樣顆粒刺激周細胞產(chǎn)生的VEGF，下調(diào)視網(wǎng)膜內(nèi)皮細胞緊密連接蛋白claudin-1的表達，導致血-視網(wǎng)膜屏障的破壞。其中，埃博拉病毒的表面糖蛋白在病毒破壞內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障中起到關鍵作用。

進一步，研究人員在動物體內(nèi)驗證了埃博拉病毒樣顆粒對內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障的破壞機制。研究通過玻璃體注射將埃博拉病毒樣顆粒導入大鼠的視網(wǎng)膜發(fā)現(xiàn)，病毒樣顆粒對視網(wǎng)膜造成明顯的病理性損傷，內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障的滲透性顯著提高。研究結(jié)合免疫熒光和蛋白質(zhì)免疫印跡實驗發(fā)現(xiàn)，埃博拉病毒樣顆粒會刺激大鼠視網(wǎng)膜內(nèi)VEGF的分泌，導致緊密連接蛋白claudin-1蛋白表達下降。加入VEGF的抗體后，顯著減弱埃博拉病毒樣顆粒造成的視網(wǎng)膜損傷及屏障滲透性變化。

該研究發(fā)現(xiàn)了埃博拉病毒破壞血-視網(wǎng)膜屏障新機制，對于探討病毒在眼部持續(xù)性感染導致并發(fā)癥或后遺癥的致病機理具有重要意義，并將有助于開發(fā)針對埃博拉病毒持續(xù)性感染及后遺癥的治療手段。相關研究成果在線發(fā)表在PLOS Pathogens上。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等的支持。

論文鏈接

圖1.埃博拉病毒刺激周細胞分泌血管內(nèi)皮生長因子破壞內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障

圖2.埃博拉病毒破壞內(nèi)血-視網(wǎng)膜屏障機制示意圖

來源：中科院