纤溶酶原缺乏减轻肠道病毒A71感染小鼠的疾病严重程度和免疫反应

Plasminogen deficiency reduces disease severity and immune responses in enterovirus A71-infected mice.

作者信息Zheng-Xun Li, Ya-Fang Wang, Li-Ting Chiang, Li-Jin Hsu, Shih-Min Wang, Jen-Ren Wang, Hua-Lin Wu, Shun-Hua Chen, Chuan-Fa Chang
PMID40377310
发布时间2025-07
DOI10.1128/spectrum.03311-24

实验完整度

包含体外结合实验(ELISA、SPR、流式)、细胞敲低/过表达功能验证,以及PLG-KO小鼠体内感染模型的组织病理、病毒载量和细胞因子检测,证据层级独立且包含机制探讨。

主要模型

RD细胞(人横纹肌肉瘤细胞) PLG敲低RD细胞系 PLG-KO(杂合)小鼠模型 WT小鼠模型

重点核对

EV-A71感染剂量:5 × 10^4 pfu/小鼠 小鼠日龄:7日龄 感染途径:腹腔注射 PLG敲低效率:RD细胞中PLG表达降低约32%-35% 病毒株:EV-A71 MP4(小鼠适应株)和6356(人源C2基因型)

摘要

肠道病毒A71(EV-A71)是手足口病的病原体。EV-A71感染可能导致儿童出现严重的神经系统并发症。尽管已经鉴定出EV-A71的几种受体或附着分子,但在用抗体阻断这些受体后,EV-A71仍能感染宿主细胞。我们此前已将纤溶酶原(PLG)(一种循环中的纤溶酶原酶原)鉴定为细胞膜相关的EV-A71相互作用糖蛋白。我们证实,抗PLG抗体可以像抗SCARB2和抗核仁素一样减少EV-A71与RD细胞的结合。敲低PLG可减少EV-A71与RD细胞的结合,而将PLG与EV-A71预孵育可增加病毒结合。酶联免疫吸附测定和表面等离子体共振实验证明了PLG与EV-A71的直接结合。我们进一步评估了EV-A71感染的PLG敲除(杂合)和野生型小鼠的生物学特征。我们发现,EV-A71感染后,WT小鼠的临床评分和死亡率高于PLG敲除小鼠。感染后6天,PLG敲除小鼠脊髓中的病毒载量低于WT小鼠。研究了EV-A71相关的细胞因子,如IL-1β、IL-6、MCP-1、IL-10和IFN-γ。EV-71感染的WT小鼠血清IL-10和MCP-1表达显著高于PLG敲除小鼠,MCP-1可能是诱导强烈炎症和化学吸引白细胞的關鍵趋化因子之一。我们的研究结果揭示了PLG在EV-A71感染/发病机制中的可能作用,并为开发新的治疗方法和药物以预防EV-A71感染提供了思路。

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
纤溶酶原(PLG)在肠道病毒A71(EV-A71)感染和发病机制中扮演什么角色?
核心机制
PLG作为EV-A71的附着因子,促进病毒与宿主细胞结合,并可能通过介导MCP-1等细胞因子的产生,加剧炎症反应和细胞因子风暴,导致更严重的疾病进展。
主要证据
体外实验显示PLG直接与EV-A71结合,抗PLG抗体或PLG敲低减少病毒结合;体内实验显示PLG-KO小鼠比WT小鼠有更低的临床评分、死亡率和脊髓病毒载量,且血清IL-10和MCP-1水平更低,组织病理损伤更轻。
研究意义
揭示PLG在EV-A71感染/发病机制中的可能作用,为开发新的治疗方法和药物以预防EV-A71感染提供靶点。

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

验证PLG与EV-A71的相互作用

确定PLG是否为EV-A71的直接结合蛋白,并评估其结合特性。

通过ELISA和表面等离子体共振(SPR)实验检测EV-A71与PLG的直接结合;通过免疫沉淀和Western blot验证病毒蛋白与PLG的相互作用。

2

评估PLG对EV-A71病毒结合宿主细胞的影响

探究PLG是否作为附着因子促进EV-A71与宿主细胞的结合。

使用抗PLG抗体预处理RD细胞,或敲低PLG表达,或预先将PLG与病毒孵育,然后检测病毒与RD细胞的结合量。

3

建立PLG-KO小鼠感染模型

在体内验证PLG对EV-A71感染进程和免疫反应的影响。

将7日龄WT和PLG-KO(杂合)小鼠通过腹腔注射感染EV-A71 MP4株,监测临床评分、体重和生存率。

4

检测组织病毒载量和组织病理学变化

比较PLG-KO和WT小鼠感染EV-A71后不同组织中的病毒复制和病理损伤程度。

在感染后3天和6天收集脑干、脊髓和骨骼肌,通过空斑实验测定病毒滴度,并利用H&E和IHC染色观察组织病理变化和病毒蛋白表达。

5

测量血清和组织中的细胞因子水平

评估PLG对EV-A71感染诱导的免疫反应和细胞因子风暴的影响。

在感染后2、4、6天收集血清和脊髓组织,使用ELISA试剂盒检测IL-1β、IL-6、MCP-1、IL-10和IFN-γ的水平。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
人纤溶酶原蛋白AbnovaP4958
抗PLG抗体Abcamab77811
HRP标记的抗小鼠IgG1抗体GeneTexGTX35185
抗VP2抗体MilliporeMAB979
抗VP1抗体Biossbs-2297r
PVDF膜Millipore--
TurboFect转染试剂Thermo Fisher Scientific--
聚凝胺----
嘌呤霉素Sigma--
抗EV-A71抗体Millipore--
FITC标记的二抗CroyezC04025
抗SCARB2抗体SigmaB97306
抗核仁素抗体Abcamab22758
抗SELS抗体MerckSAB2102105
SPR读板器(EnSpire)PerkinElmer--
SPR读板器(BIAcore)Cytiva--
LAS-3000化学发光成像系统FUJIFILM Life Science--
抗人PLG多克隆抗体GeneTexGTX102877
DAB显色剂Sigma-AldrichD5905
Bond聚合物精炼检测试剂盒Leica--
SimpleStep ELISA试剂盒(MCP-1, IL-1β, IL-6)Abcam--
ELISA试剂盒(IL-10, IFN-γ)----

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
病毒结合实验
RD细胞培养条件(DMEM,10% FBS)、抗体处理浓度和时间(1小时,4°C)、病毒结合时间(3小时,4°C)、PLG预孵育条件(200 μg/mL,37°C,1小时)
阅读提示:Materials and Methods - 细胞培养和病毒扩增;Results - 图1A-C
PLG敲低
RD细胞接种密度(2.2 × 10^5 或 2 × 10^5 cells/well)、shRNA质粒或慢病毒量(6 μg或100 μL)、转染试剂(TurboFect)和polybrene用量(1.6 μL)、筛选浓度(2 μg/mL 嘌呤霉素)
阅读提示:Materials and Methods - Knockdown of PLG; Results - 图S1
小鼠感染模型
小鼠日龄(7日龄)、基因型(WT或PLG-KO杂合)、病毒株(MP4)和剂量(5 × 10^4 pfu/50 μL/只)、感染途径(腹腔注射)、观察时间(14天)
阅读提示:Materials and Methods - Animals; Results - 图2A-B; 图S6
组织病毒载量测定
取材时间点(感染后3天和6天)、组织类型(脑干、脊髓、骨骼肌)、组织研磨和病毒提取方法(1 mL 2% FBS-DMEM,研磨),空斑实验条件(1.5%甲基纤维素,72小时)
阅读提示:Materials and Methods - Viral load in tissues; Results - 图2C-D
组织病理学和IHC
固定方法(10%甲醛)、切片厚度(4 μm),IHC染色条件(一抗孵育室温8分钟,DAB显色10分钟)
阅读提示:Materials and Methods - Histopathological and immunohistochemical (IHC) staining; Results - 图3和图4
细胞因子检测
取材时间(感染后2、4、6天)、血清获取方法(心脏穿刺)、组织匀浆方法(T-PER试剂,25 Hz, 0.5分钟),ELISA试剂盒类型(SimpleStep ELISA kits),样本稀释和标准曲线
阅读提示:Materials and Methods - Cytokine measurement; Results - 图5