HMGB1在日本乙型脑炎病毒入侵中枢神经系统及血脑屏障破坏中的机制研究

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日本乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)是一种蚊媒传播的人畜共患病原体,能导致日本乙型脑炎(Japanese encephalitis,JE)。感染JEV能导致神经炎症和血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)破坏,甚至永久性神经后遗症。目前JEV入侵中枢神经系统的途径和BBB破坏的机制尚不清楚。免疫细胞浸润至中枢神经系统(Central nervous system,CNS)可能有利于病毒的清除,但却有助于JEV在脑内传播。本研究发现JEV感染导致内皮细胞释放HMGB1(High-mobility group box 1),不仅促进了免疫细胞粘附和跨内皮迁移,还加剧了血脑屏障的破坏。利用BBB单层模型和EGFP标签重组JEV可视化细胞内病毒,发现免疫细胞能够携带病毒进行跨内皮迁移。携带病毒的免疫细胞进入CNS后,促进了病毒脑内传播,加速乙型脑炎的发作,揭示了JEV入侵CNS的“特洛伊木马”途径。星形胶质细胞作为BBB的重要组分,与BBB的稳定密切相关。JEV感染导致星形胶质细胞中HMGB1的核转质和释放。星形胶质细胞中存在HMGB1正反馈调节。HMGB1增加了BBB双层模型的通透性,HMGB1的敲除则减弱了HMGB1对BBB的破坏。HMGB1导致星形胶质细胞内钙离子浓度升高,上调Ca M表达,活化Ca MKII,促进AQP4细胞膜转位,从而参与了HMGB1破坏BBB的过程。综上所述,JEV感染导致内皮细胞释放HMGB1,增强免疫细胞的粘附,促进携带病毒的免疫细胞跨内皮迁移。携带JEV的免疫细胞充当“特洛伊木马”,促进了病毒的脑内传播,缩短了JE发病时间。入侵至CNS的JEV导致星形胶质细胞活化和HMGB1的释放。HMGB1导致星形胶质细胞内钙离子浓度升高,促进AQP4细胞膜转位,从而参与BBB的破坏。阐明HMGB1在JEV入侵中枢神经系统和BBB破坏机制中的作用,能够为JE的治疗提供借鉴和参考靶点。
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