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汉滩病毒(hantaan virus, HTNV)属于布尼亚病毒科(family Bunyaviridae),汉坦病毒属(genus Hantavirus),可引起人类严重致死性的肾综合征出血热(hemorrhagicfever with renal syndrome,HFRS)全球每年约有10万病例,其中90%以上发生在我国,死亡率达2%-10%。HFRS患者主要临床表现为发热、出血、血小板数量下降和急性肾功能损害,病情不一,可从亚症状一直到危及生命。典型HFRS分为发热期、低血压休克期、少尿期、多尿期和恢复期五个病期。尽管已知HTNV感染后免疫应答涉及免疫复合物的产生,补体活化,B细胞应答,T细胞应答以及HTNV诱导的细胞因子分泌,但无论是该病病理损伤机制还是杀伤性细胞(cytoxic T lymphocyte,CTL)介导的免疫保护作用均未完全搞清。CD100/Sema4D为Ⅳ型信号素家族成员,分子量150kD,是发现的首个免疫信号素,参与体液免疫应答和细胞免疫应答。CD100存在膜型(mCD100)和可溶型(sCD100)两种形式。mCD100在T细胞表面高表达,B细胞和APC上表达水平较低。细胞活化时可引起mCD100的脱落,产生sCD100。 sCD100具有生物学活性,可协同CD40诱导B细胞的增殖和Ig产生,调节APC细胞产生促炎因子。CD100的主要受体:高亲和力受体Plexin-B1主要表达于非淋巴样组织;低亲和力受体CD72主要表达于免疫系统。大量研究表明,CD100在生理性和病理性免疫应答中发挥重要作用。CD100-/-小鼠能存活,但T细胞致敏和B细胞应答存在缺陷;而CD100转基因小鼠适应性免疫应答水平明显升高。重要的是,CD100与某些临床疾病的发生发展有关。人热带痉挛性截瘫/HTLV-1相关脊髓病患者的脑脊液中可以检测到sCD100,提示CD100可能参与了中枢神经系统疾病的病理损伤。在系统性硬化症患者血清中能检测到sCD100,并且患者淋巴细胞mCD100表达异常,表明CD100在系统性硬化症的发生和/或维持中发挥作用。新近,有报道在HIV感染患者中,存在CD8~+CD100-亚群,该亚群功能降低,提示CD100的丢失可能在HIV感染后免疫功能异常中起重要作用。但是,在其它疾病中是否也存在CD100参与疾病病理损伤,或者淋巴细胞mCD100表达的异常还不清楚,有关CD100与急性传染病的关系也鲜有报道。鉴于CD100在免疫应答中的重要作用,本研究集中在以下两个方面展开研究:一是HTNV感染后是否存在着sCD100的释放,血浆sCD100水平和HFRS疾病病情有何关系;二是CTLmCD100的表达变化是否与CTL的亚群及其免疫功能有关。首先,我们收集了HFRS住院患者和正常人的PBMC和血浆。采用本文建立的sCD100酶联免疫吸附试验(ELISA)定量检测了不同病程和病情患者血浆sCD100水平,对血浆sCD100水平的动态变化以及与指示病情的实验室参数的相关性进行了分析。然后,我们检测了HFRS患者PBMC中CD4+T细胞、CD8~+T细胞和其它亚群mCD100表达水平的变化。首次发现并研究了一个新的CD8lowCD100-亚群的表型和功能,以及在病程中该亚群所占PBMC的比例与HTNV病毒载量及病情的相关性。根据病历资料和HFRS诊断标准,将99名HFRS患者划分为轻型(17例),中型(25例),重型(29例),危重型(28例)四组。HFRS患者发热/低血压休克期、少尿期、多尿期和恢复期血浆sCD100的中位数(四分位间距)分别为42.8(26.5-55)ng/ml,34.8(21.3-52.6) ng/ml、12.1(8.5-18.2) ng/ml和15.9(8.6-21.4) ng/ml。与正常人相比,患者急性期(包括发热期、低血压/休克期及少尿期)血浆sCD100水平明显升高(P<0.0001),恢复期(多尿期和恢复期)迅速下降,但仍然高于正常对照组。不同病情组患者血浆sCD100水平呈现出急性期高、恢复期低的相同趋势,但以重型/危重型变化更为明显。38例轻/中型患者急性期血浆sCD100水平>50ng/ml的有7例(18.4%),而61例重型/危重型患者sCD100水平值>50ng/ml的有26例(42.6%),是轻型/中型组的2.32倍。此外,我们用Western Blot方法检测了HFRS患者血浆中sCD100水平,发现无论是患者还是正常人,在还原条件下,血浆中sCD100的分子量为120kD。我们对HFRS早期(发热期或低血压期)血浆sCD100水平与指示HFRS严重程度的实验室参数相关性进行了分析,发现升高的血浆sCD100与血小板计数呈显著负相关(r=-0.50, P=0.0001),与白细胞计数(r=0.54, P <0.0001),血清肌酐(r=0.49, P=0.0001),尿素氮(r=0.56, P=0.0002)呈显著正相关。HFRS患者急性期PBMC中CD4+T细胞、CD8~+T细胞、B细胞、NK细胞和单核细胞膜型CD100表达水平有不同程度的下降。我们在HFRS患者急性期PBMC中发现了一个新的CD8lowCD100-T细胞亚群,平均占PBMC10.0%,至恢复期下降至2.6%,正常人中不存在这个亚群。该亚群高表达CD38、HLA-DR、Ki67、颗粒酶B及穿孔素,表面标志为CD45RA-CCR7+/-CD127int/highCD27intCD62L-,符合效应T细胞的特征。急性期HFRS患者PBMC中CD8lowCD100-亚群比例越高,血浆中病毒载量越低,呈显著负相关(p<0.0001),轻型组CD8lowCD100-亚群所占PBMC百分率高于中型、重型、危重型组(P<0.05)。在HTNV-NP特异性9肽混合肽的刺激下,CD8lowCD100-亚群产生大量TNF-及IFN-γ,而其他两群细胞(CD8highCD100+, CD8lowCD100+)仅产生少量TNF-及IFN-γ。提示CD8lowCD100-亚群主要可能是与清除病毒及免疫保护有关的效应T细胞亚群。随着HTNV的清除以及CD8~+T细胞数量降低到正常水平,CD8lowCD100-亚群细胞数量明显下降,至痊愈出院后消失。该群细胞在病程后期陡然下降可能是通过PD-1途径克隆收缩而引起,此动态变化可能反映了HFRS病毒(抗原)清除后免疫系统自身稳定的一个途径。总之,HFRS患者急性期血浆中升高的sCD100可能与病情相关,外周血中CD8lowCD100-亚群比例与血浆病毒载量和病情呈负相关。这些结果有助于我们加深认识病毒感染后病理损伤的机制、CD8~+T细胞介导的免疫保护作用,以及病毒清除后免疫自身稳定的途径。