AbMoleEnterovirus-71利用小胞外囊泡穿越血脑屏障感染中枢神经系统

AbMole|Enterovirus-71利用小胞外囊泡穿越血脑屏障感染中枢神经系统Enterovirus-71（EV71）是一种属于肠道病毒A种的病原体，主要在5岁以下儿童中传播，是引起手足口病（HFMD）的主要原因。尽管大多数EV71感染是轻微且自限性的，但部分患儿会出现严重的神经并发症，如脑炎、脑干脑炎、急性迟缓性麻痹等，甚至可能导致死亡。由来自江苏大学附属昆山医院检验医学科的JiaqiGu,YuxueZhao,JingWu等多名研究人员发表了题为《Enterovirus-71utilizessmallextracellularvesiclestocrosstheblood-brainbarrierforinfectingthecentralnervoussystemviatranscytosis》的文章。在该文章中，研究人员使用了AbMole的amiloride（M3386）产品。文章探讨了EV71利用小胞外囊泡（sEVs）穿越BBB感染CNS的详细机制。EV71作为一种高传染性的病毒，其感染机制一直是病毒学和神经科学领域的研究热点。特别是EV71如何穿越BBB进入CNS，进而引发严重的神经系统疾病，一直是科学家们亟待解答的问题。BBB是中枢神经系统与外界环境之间的重要屏障，能够严格调控物质进出CNS，从而保护CNS免受有害物质的侵害。然而，EV71却具有穿越BBB的能力，这提示我们其背后存在着复杂的分子机制。近年来，越来越多的研究表明，细胞外囊泡（EVs），尤其是小胞外囊泡（sEVs），在细胞间通讯和病毒感染中发挥着重要作用。sEVs是由多种细胞类型分泌的小膜泡，能够携带并传递蛋白质、RNA等生物活性分子。因此，研究人员推测，EV71可能利用sEVs作为载体，穿越BBB感染CNS。为了验证这一假设，研究团队首先通过体外实验构建了BBB模型，模拟EV71感染CNS的过程。他们采用了原代培养的脑微血管内皮细胞（BMECs）和星形胶质细胞，利用transwell装置共培养，形成了紧密的BBB结构。随后，从EV71感染的RD细胞培养上清中分离出sEVs，并通过密度梯度离心和透射电子显微镜（TEM）进行鉴定。研究发现，EV71-sEVs含有病毒组分，能够包装病毒RNA甚至完整的病毒颗粒，并通过sEVs膜的保护在循环中传播，从而逃避免疫监视。这些sEVs在不裂解宿主细胞的情况下释放到细胞外环境中，具有感染性。这一发现表明，sEVs为EV71的传播提供了一种新的途径。图1从EV71感染的细胞中释放的sEV本质上具有传染性。与EV71病毒颗粒相比，EV71-sEVs更有效地穿越BBB。研究人员推测，这可能是由于sEVs的尺寸（30-200nm）大于病毒颗粒（27nm），使得它们更容易通过转细胞途径（即跨细胞途径）穿越BBB。实验结果显示，在体外BBB模型中，EV71-sEVs能够穿越BBB，并在对侧检测到病毒RNA，而EV71病毒颗粒则难以穿越BBB。图2EV71-sEVs比EV71病毒粒子更有效地穿过BBB。为了探明EV71-sEVs穿越BBB的具体机制，研究团队进一步抑制了不同的内吞途径。结果表明，巨胞饮是EV71-sEVs穿越BBB的主要途径。通过抑制巨胞饮的特异性抑制剂（如阿米洛利），研究人员发现EV71-sEVs的内吞作用显著减少。此外，网格蛋白依赖的内吞和小窝蛋白依赖的内吞也发挥了一定作用，但贡献较小。图3与BMEC结合后通过内吞作用进行BBB。在感染后期，EV71-sEVs不仅能够有效穿越BBB，还能破坏BBB的完整性。研究发现，EV71-sEVs通过下调PI3K/Akt信号通路，导致BMECs之间的紧密连接（TJs）被破坏，BBB通透性增加。这一发现揭示了EV71感染导致BBB破坏的潜在机制，也为理解EV71引起的神经并发症提供了新的视角。图4EV71-sEVs通过下调PI3K/Akt信号通路的活性来破坏BMECs之间TJ的完整性。EV71感染CNS的机制可能涉及多种途径，包括逆行轴突运输和特洛伊木马机制。尽管逆行轴突运输在EV71感染中可能发挥重要作用，但特洛伊木马机制（即通过循环中的感染白细胞携带病毒穿越BBB）尚未在临床研究中得到充分验证。本研究通过体外实验和动物模型，进一步证实了EV71利用sEVs穿越BBB感染CNS的可能性，为理解EV71感染机制提供了新的视角。sEVs作为EV71传播的新途径，不仅能够在不裂解宿主细胞的情况下释放病毒组分，还能在感染后期破坏BBB完整性，促进病毒向CNS的扩散。这一发现不仅增进了我们对EV71感染机制的理解，也为EV71相关疾病的治疗提供了新的思路。未来研究可以进一步探索sEVs在病毒感染中的作用机制，以及开发针对sEVs的抗病毒药物。sEVs因其稳定性和靶向特异性，在药物递送和疾病诊断方面具有巨大潜力。本研究发现，EV71-sEVs中的病毒RNA和蛋白质可以作为诊断EV71感染的潜在标志物。此外，sEVs还可以作为药物递送载体，将抗病毒药物直接输送到CNS，提高治疗效果。因此，未来研究可以进一步探索sEVs在EV71感染诊断和治疗中的应用前景。本研究揭示了EV71利用小胞外囊泡穿越血脑屏障感染中枢神经系统的机制。通过