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【目的】①在整体水平证实大蒜新素抗巨细胞病毒活性和治疗效应;
②探明巨细胞病毒感染Th1/Th2细胞分化特异性转录因子T-bet/GATA-3转录/表达和功能的动态变化及其在CMV逃避免疫机制中的作用;
③阐明大蒜新素对MCMV感染小鼠Th1/Th2细胞分化特异性转录因子T-bet/GATA-3转录/表达和功能的影响和其在抗MCMV机制中的作用;
④研究巨细胞病毒性心肌炎病理损害动态规律及探讨其致病机制。
【方法】①MCMV感染动物模型的建立:MCMV经小鼠唾液腺增殖传毒后,选用幼年小鼠,在不使用免疫抑制剂条件下,建立MCMV全身播散型感染小鼠模型(Smith株)和MCMV心肌炎小鼠模型(K181株)。
②大蒜新素治疗剂量及实验分组:根据大蒜新素成人中效剂量(120mg/d)换算出小鼠用药的一般剂量(25mg/kg·d)。实验共分为大蒜新素治疗组、安慰剂组和正常对照组。在病毒感染和/或药物处理后3d、5d、7d、14d时取各组小鼠组织样本。
③蚀斑形成法检测各组小鼠脾组织中病毒滴度。
④双抗体夹心ELISA法检测各组小鼠脾细胞培养上清Th1类细胞因子IFN-γ和Th2类细胞因子IL-10表达水平。
⑤RT-PCR法检测各组小鼠脾组织转录因子T-bet/GATA-3mRNA表达强度。
⑥Westernblot法检测各组小鼠脾组织转录因子T-bet/GATA-3蛋白表达水平。
⑦MCMV心肌炎模型鼠感染后3d、5d、7d、10d、14d,用ELISA法检测血清cTnI浓度,并用蚀斑形成法检测心肌组织中病毒滴度。
【结果】①从MCMV播散型感染模型鼠的感染靶器官唾液腺中分离出MCMV病毒,其肝、肺、肾和心脏出现相应的病理损害。
②MCMV心肌炎模型鼠,在感染后第3d即可在心肌组织中检测到低滴度MCMV,第5-7d达高峰,随后迅速下降,第10d时已不能检测到MCMV;心肌组织病理改变在MCMV感染后第3d出现,病理积分在7-10d达高峰,随后病变逐渐减轻,但可持续到病毒感染后3-4个月;血清cTnI浓度在MCMV感染后第3d即有升高,7-10d达高峰,14d仍维持较高水平。
③MCMV感染小鼠脾细胞培养上清细胞因子IFN-γ和IL-10表达变化:MCMV感染早期IFN-γ表达显著上升,在感染第3d达峰值;但随后即迅速下降,在感染第14d基本下降至基线水平。在MCMV感染第5d时,IL-10表达迅速增高,在感染第14d达峰值。
④MCMV感染对转录因子T-bet/GATA-3基因转录及表达的影响:MCMV感染第3d时T-bet转录/表达至峰值,随后逐渐降低,感染后第7d显著降低,第14d时降低更为明显。而GATA-3在感染第3-5d时转录/表达水平较低,在感染第7天时增强,第14d时明显增强,与感染第3d比较差异显著。
⑤大蒜新素对MCMV感染小鼠脾细胞培养上清细胞因子IFN-γ和IL-10表达的影响:大蒜新素治疗第7d,IFN-γ表达上调,第14d更为明显。IL-10表达水平在大蒜新素治疗5天后逐渐下降,第14d降至基线水平。
⑥大蒜新素对MCMV感染小鼠转录因子T-bet/GATA-3基因转录及表达的影响:大蒜新素治疗第7d,转录因子T-bet基因转录和表达上调,第14d更为明显,显著高于安慰剂组;同时转录因子GATA-3基因转录及表达下调,第14d显著低于安慰剂组。
【结论】①成功建立小鼠MCMV播散型感染模型和心肌炎模型,为巨细胞病毒感染治疗药物筛选、疾病发病机制研究以及疾病预后评估提供良好的研究平台。
②无论在基因转录水平还是在蛋白表达水平,MCMV感染都可通过上调Th2细胞特异性转录因子GATA-3表达和下调Th1细胞特异性转录因子T-bet表达来促进Th2类细胞分化和Th2类因子IL-10分泌,抑制Th1类细胞分化和Th1类因子IFN-γ表达,形成Th2细胞优势应答状态。这可能是巨细胞病毒感染导致机体Th1/Th2细胞网络失衡,使宿主特异性细胞免疫功能降低的原因之一,亦可能是CMV逃避机体特异性细胞免疫,持续感染或长期潜伏在宿主体内并在一定条件下引起病理损害的又一重要机制。
③大蒜新素能促进机体Th1细胞反应,纠正或逆转巨细胞病毒感染所致Th1/Th2细胞网络失衡,增强特异性细胞免疫功能而有利于机体清除CMV病毒,可能是其抗CMV效应的另一作用机制。