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Science:为何仅一些人会遭受危及生命的登革热病毒感染

来源:生物谷 2017-02-02 21:56


2017年2月2日/生物谷BIOON/---对于大多数感染上登革热病毒的人来说,至少在第一次感染时,登革热是一种相对温和的疾病。然而,对一些人而言,这种病毒随后的感染会导致潜在致命性的严重疾病。

如今,在一项新的研究中,来自美国洛克菲勒大学的研究人员开始揭示出为何某些人更容易遭受这种危及生命的继发性登革热病毒感染。他们的最新发现可能导致人们开发出更好的策略来鉴定出这些最有风险的人,以及可能更好地治疗这些人。相关研究结果发表在2017年1月27日那期Science期刊上,论文标题为“IgG antibodies to dengue enhanced for FcγRIIIA binding determine disease severity”。

论文通信作者、洛克菲勒大学莱纳德-瓦格纳分子遗传学与免疫学实验室主任Jeffrey V. Ravetch教授说,“患有这种严重的继发性疾病的病人具有高水平的一种特定类型的抗体。这些抗体会触发强有力的免疫反应。这种独特的抗体特征不会出现在轻度疾病的病人体内。”

Ravetch补充道,“我们的研究揭示了登革热病毒选择之前的感染时产生的抗体,并且利用它们在第二次感染时导致更多的伤害。”

不常见,但比较危险

登革热因导致强烈的疼痛而被称为“断骨热(breakbone fever)”,是由热带和亚热带的蚊子传播的。更加严重的登革热疾病通常是在之前被感染的人们之间发生的,病人能够产生出血热症状,这种症状导致这些病人出现血管泄漏和异常流血,这种流血有时是在鼻子、牙龈中和皮肤下发生的。在极端情形下,病人因失去太多的血液以至于会患上一种被称作休克的严重疾病。

人们长期认为这之所以会发生的原因在于登革热病毒第二次感染时,它以某种方式利用免疫系统因第一次感染而仍然在产生的抗体。但是这不能解释为何不到15%的第二次感染者会患上严重的出血热或休克。

Ravetch实验室之前的研究提示着抗体上的差异可能解释着为何仅有一些人会患上严重的继发性登革热病毒感染。这些Y形蛋白(即抗体)通过它们的两臂结合到被感染的细胞上,从而有助人体自我抵御病毒和其他的入侵者。与此同时,它们的茎部(即Fc区域)结合到免疫细胞上,告诉它们如何作出反应。Ravetch实验室已证实Fc区域的结构能够通过促进而不是抑制炎症来影响免疫反应。

答案在结构中

就当前的这项研究而言,论文第一作者Taia Wang和她的合作者们从泰国曼谷诗丽拉医院(Siriraj Hospital)的轻度和重度继发性登革热病毒感染病人体内收集血液,仔细研究了这些血液中的抗体Fc区域。作为第一次感染上这种病毒的结果,这些病人的免疫系统仍然产生抗体,但是这些抗体的结构在不同人之间存在差异。

研究人员发现患上更加严重的登革热疾病的病人具有更高水平的其Fc区域缺乏一种特定糖分子(即海藻糖)的抗体。已知缺乏这种糖分子的抗体会强烈地激活免疫细胞。

在实验中,研究人员证实来自这些抗体的激活信号通过破坏血小板而加剧这种疾病。当病人的血小板水平大幅下降时,体内会异常出血,这是出血热的一个特征。病人血小板数量越低,他或她往往具有的这些独特的抗体就会越多。

Wang说,“我们发现一些人的免疫系统通过产生高水平的这些致病性的抗体而对登革热病毒感染作出反应,这就使得他们更容易遭受严重的继发性登革热病毒感染。迄今为止,仍不清楚的是在他们感染这种病毒之前,他们是否产生更多的这些高度激活抗体。”

登革热以及其他

发现这种抗体特征可能有助以多种方式抵抗这种疾病。

Ravetch说,“鉴于我们如今知道寻找什么,鉴定出有高风险患上这种严重疾病的病人是有可能实现的,这样他们就可以较早地接受强化的支持性护理。”

他补充道,“这可能有助开发安全的激活免疫系统但不会触发潜在有害的继发性反应的登革热疫苗,而且也可能有助开发通过阻断这种抗体信号而有助病人康复的新药物。”

鉴于登革热病毒与寨卡病毒和其他的危险病毒属于同一个病毒科,这项研究带来的影响超出了这种特定的疾病。他说,“要充分考虑其他的相关病毒也有可能采用一种类似的策略,而且之前的感染可能影响对随后的感染作出的反应。”(生物谷 Bioon.com)

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IgG antibodies to dengue enhanced for FcγRIIIA binding determine disease severity

Taia T. Wang, Jaturong Sewatanon3,4,5, Matthew J. Memoli6, Jens Wrammert4,7, Stylianos Bournazos1, Siddhartha Kumar Bhaumik4,7, Benjamin A. Pinsky2,8, Kulkanya Chokephaibulkit9, Nattawat Onlamoon10, Kovit Pattanapanyasat10, Jeffery K. Taubenberger6, Rafi Ahmed3,4, Jeffrey V. Ravetch

doi:10.1126/science.aai8128

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