靶向ICAM-1/LFA-1黏附轴减轻致死性克里米亚-刚果出血热病毒感染

Targeting the ICAM-1/LFA-1 adhesion axis attenuates lethal Crimean-Congo hemorrhagic fever virus infection.

作者信息Yajie Liu, Liushuai Li, Kai Liu, Shuo Chen, Fan Wu, Jiang Li, Xinbo Zhou, Zhihong Hu, Wu Zhong, Manli Wang
PMID42158469
发布时间2026-04-30
DOI10.1016/j.cellin.2026.100326

实验完整度

包含体内小鼠模型、体外细胞模型、定量蛋白质组学、基因敲低、蛋白竞争、小分子抑制剂和动物治疗实验等多层次验证。

主要模型

IFNAR−/−小鼠致死性CCHFV感染模型 人脐静脉内皮细胞(HUVECs) Jurkat T细胞 HEK293A细胞和Vero细胞

重点核对

CCHFV感染HUVECs的MOI和感染时间(MOI=0.3,0-72小时) 黏附实验中HUVECs和Jurkat细胞的数量及感染剂量(HUVECs 9×10^4/孔,Jurkat 4×10^5/孔) lifitegrast处理浓度(0-1250 nM)和预孵育时间(30分钟) sICAM-1处理浓度(0-800 μg/mL)和预孵育时间(30分钟) 动物实验中lifitegrast钠的给药剂量和途径(75和100 mg/kg,腹腔注射)

摘要

克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)是一种高致病性蜱传布尼亚病毒。血管内皮的感染和功能障碍可能是CCHFV发病机制的关键因素,但其潜在机制仍知之甚少。利用小鼠模型,我们证明CCHFV直接感染血管内皮,导致明显的活化和损伤,表现为黏附分子的上调。为进一步研究这一现象,我们对CCHFV感染的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)进行了定量蛋白质组学研究,证实细胞黏附分子途径显著上调。值得注意的是,关键黏附分子细胞间黏附分子1(ICAM-1)在感染后显著诱导,其转录依赖于NF-κB。ICAM-1与白细胞上的整合素(LFA-1)相互作用,介导牢固黏附和跨内皮迁移,从而驱动炎症反应。利用已建立的体外黏附实验,我们发现CCHFV感染显著增加了Jurkat T细胞与HUVECs的黏附。这种增强的黏附特异性依赖于ICAM-1,因为敲低ICAM1或使用其可溶性胞外域竞争可显著减少黏附。此外,lifitegrast——一种批准的抗炎小分子拮抗剂,选择性阻断ICAM-1/LFA-1相互作用,显著抑制CCHFV诱导的Jurkat T细胞黏附。重要的是,在致死性CCHFV感染小鼠模型中,lifitegrast钠治疗提高了存活率,同时减轻了白细胞浸润和组织损伤。这些发现阐明了CCHFV感染中ICAM-1介导的血管活化和炎症机制,并强调了一种有前景的基于抗炎的CCHF治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CCHFV感染如何导致血管内皮活化和炎症,以及靶向ICAM-1/LFA-1轴是否具有治疗潜力?
核心机制
CCHFV通过NF-κB通路上调内皮细胞ICAM-1,促进白细胞(T细胞)黏附,加剧血管炎症和组织损伤。
主要证据
小鼠模型中CCHFV直接感染内皮并上调ICAM-1/VCAM-1;HUVECs蛋白质组学显示黏附分子通路富集,ICAM-1上调;敲低ICAM-1、sICAM-1竞争和lifitegrast抑制Jurkat细胞黏附;lifitegrast钠治疗提高CCHFV小鼠存活率并减轻病理损伤。
研究意义
揭示ICAM-1介导的血管活化机制,并提出靶向ICAM-1/LFA-1轴作为抗炎治疗策略,可能适用于CCHFV及其他出血热病毒。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

小鼠感染模型建立与体内内皮活化验证

评估CCHFV在体内是否直接感染血管内皮并导致内皮活化和损伤。

IFNAR−/−小鼠静脉注射CCHFV-YL16070(3000 TCID50),监测体重和生存,在濒死期收取肝脏和脾脏,进行病毒载量检测、组织病理和免疫荧光分析,检测CD31、ICAM-1、VCAM-1和ZO-1表达,以及血管通透性。

2

HUVECs定量蛋白质组学分析

鉴定CCHFV感染诱导的内皮细胞关键分子通路和候选蛋白。

HUVECs感染CCHFV-YL16070(MOI=0.3),在0、24、48、72小时收集细胞,进行LC-MS/MS定量蛋白质组学分析,鉴定差异表达蛋白,进行KEGG通路富集。

3

CCHFV感染促进Jurkat细胞黏附实验

验证CCHFV感染是否增强T细胞与内皮细胞的黏附,并评估细胞类型特异性。

HUVECs感染CCHFV-GFP(MOI=0.1),48小时后加入Jurkat-RFP细胞(4×10^5),共孵育1小时,洗涤后成像定量。同时使用293A和Vero细胞进行相同实验。

4

ICAM-1敲低和sICAM-1竞争抑制黏附

验证ICAM-1在CCHFV诱导的T细胞黏附中的必要性。

用shRNA敲低HUVECs中ICAM1,或用可溶性ICAM-1(sICAM-1)预处理Jurkat细胞,然后进行黏附实验。

5

NF-κB通路抑制剂实验

验证CCHFV上调ICAM-1是否依赖NF-κB信号通路。

在感染期间给予NF-κB抑制剂TPCA-1(0、5、10 μM),检测p65核转位、磷酸化水平、ICAM-1表达和黏附变化。

6

lifitegrast体外抑制黏附

评估小分子拮抗剂lifitegrast能否抑制CCHFV诱导的细胞黏附。

Jurkat-RFP细胞预孵育不同浓度lifitegrast(0、10、50、250、1250 nM)30分钟,然后加入CCHFV感染的HUVECs进行黏附实验,并检测细胞活力和病毒复制。

7

lifitegrast钠体内治疗实验

评估lifitegrast钠在致死性CCHFV小鼠模型中的治疗潜力。

IFNAR−/−小鼠腹腔感染CCHFV-GFP(0.01 TCID50),感染后1小时开始每日腹腔给药lifitegrast钠(75或100 mg/kg)或溶剂对照(20% HP-β-CD),监测生存率,在终点或伦理终点取样检测病毒载量、组织病理、细胞因子和免疫细胞浸润。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

动物实验
蛋白质组学分析
细胞黏附实验
基因敲低
蛋白表达与纯化
细胞活力检测
免疫荧光分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
RPMI 1640培养基----
SMM 293-TII表达培养基SinoBiological--
胎牛血清----
伊文思蓝----
RNAiso PlusTaKaRa9109
布鲁克 timsTOF ProBruker--
立他司特MCEHY-19344
TPCA-1MCEHY-10074
细胞计数试剂盒-8MCEHY-K0301
SuperSignal™ West Pico PLUS化学发光底物Thermo Fisher Scientific34580
HRP标记的山羊抗小鼠/兔IgG (H+L)ProteintechSA00001-1/SA00001-2
MicroChemi系统DNR Bio-Imaging Systems--
Hoechst 33258BeyotimeC1018
PANNORAMIC MIDI扫描仪3DHISTECH--
抗CD31抗体ServicebioGB11063-2
抗ICAM-1抗体ServicebioGB11106
抗VCAM-1抗体ServicebioGB113498
抗CD3抗体Abcamab5690
抗CD20抗体CST70168
抗CD11b抗体ServicebioGB11058
抗CD68抗体CST97778
抗Ly6G抗体ServicebioGB11229
抗ZO-1抗体ServicebioGB111981
抗NF-κB p65/RelA抗体ABclonalA19653
抗ICAM-1抗体ServicebioGB150141
抗磷酸化NF-κB p65 (S536)抗体ServicebioGB113882
抗β-肌动蛋白抗体ServicebioGB11001
抗CCHFV NP抗体----
Alexa Fluor 488/555偶联二抗Abcamab150077/ab150078/ab150113/ab150114

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物感染模型
小鼠品系、周龄、性别、感染剂量、感染途径、观察时间
阅读提示:Methods 4.3 和 4.12
细胞培养
细胞类型、培养基、血清浓度、培养条件(温度、CO2)
阅读提示:Methods 4.2
定量蛋白质组学
感染MOI、时间点、裂解缓冲液、蛋白酶消化、质谱平台
阅读提示:Methods 4.5
细胞黏附实验
细胞接种密度、感染MOI、黏附时间、洗涤步骤
阅读提示:Methods 4.6
药物处理
lifitegrast浓度、预孵育时间、TPCA-1浓度
阅读提示:Methods 4.7
ICAM-1敲低
shRNA序列、转导时间、筛选浓度
阅读提示:Methods 4.8
sICAM-1竞争实验
sICAM-1浓度、预孵育时间、对照蛋白
阅读提示:Methods 4.7
动物治疗实验
感染剂量、给药剂量、给药途径、溶剂、给药开始时间
阅读提示:Methods 4.12