人体多组织器官EV71病毒受体SCARB2和PSGL-1的分布特点▲

梁珍丽 王熹婧 朱银川 高灵茜 宋德志 张增峰*

(1 广西医科大学微生物学教研室，南宁市 530021；2 广西壮族自治区疾病预防控制中心，南宁市 530021)

·论 著·

人体多组织器官EV71病毒受体SCARB2和PSGL-1的分布特点▲

梁珍丽1，2王熹婧1朱银川1高灵茜1宋德志1张增峰1*

(1 广西医科大学微生物学教研室，南宁市 530021；2 广西壮族自治区疾病预防控制中心，南宁市 530021)

目的探讨人体多组织器官中EV71病毒受体SCARB2和 PSGL-1的分布特点及其意义。方法应用免疫组织化学法检测中枢神经、呼吸道、肠道、肝脏、脾脏、心脏组织EV71病毒受体SCARB2和 PSGL-1的表达。结果SCARB2在中枢神经的大脑、小脑、脑干，呼吸道的喉部、气管、支气管、细支气管、肺泡细胞、巨噬细胞以及肠道组织中呈阳性分布，肝脏呈弱阳性或阴性，脾脏、心脏则为阴性，SCARB2受体在中枢神经、呼吸道和肠道的分布明显高于肝脏、脾脏、心脏(P<0.05)。PSGL-1在中枢神经的大脑、小脑、脑干，呼吸道的喉部呈阳性分布，呼吸道的气管、支气管、肠道呈少量阳性分布，而肺泡细胞阴性，肝脏、脾脏、心脏为阴性或仅极少量表达阳性。 PSGL-1受体在中枢神经系统的分布明显高于呼吸道、肠道、肝脏、脾脏、心脏(P<0.05)，PSGL-1受体在呼吸道、肠道的分布明显高于肝脏、脾脏、心脏(P<0.05)。结论在中枢神经、呼吸道和肠道表达的EV71病毒受体SCARB2和/或 PSGL-1，提示上述组织器官是EV71感染的主要部位。

肠道病毒71型；受体；SCARB2； PSGL-1；人

肠道病毒EV71型(enterovirus 71，EV71)感染可引发婴幼儿手足口病(hand - foot and mouth disease，HFMD)，严重者伴有中枢神经系统疾病、心肺衰竭，甚至死亡，成为继脊髓灰质炎病毒后最重要的中枢神经毒性病原体之一。EV71感染已成为全球公共健康的新威胁。EV71属于小RNA病毒科(Picornaradae)肠道病毒属(Enterovirus)A组肠道病毒，其基因组为单股正链RNA，蛋白外壳为呈对称排列的20面体，无包膜。EV71感染引发人多组织器官特别是中枢神经病变，但其感染机制和感染的靶细胞仍未清楚。病毒受体是病毒感染宿主的主要因素之一，病毒感染过程的最初、最重要的一步是病毒与位于细胞表面的特异性受体结合而感染宿主细胞。因此，病毒结合的特异性受体分布决定了病毒的宿主范围和组织细胞嗜性。现已证实清道夫受体B2 (human scavenger receptor class B-member 2,SCARB2)[1]与P-选择素糖蛋白配体-1(human P-selectin glycoprotein ligand-1, PSGL-1)是EV71的特异性受体[2]。本文将EV71结合的特异性受体作为研究切入点，检测全身各组织器官EV71受体的分布特点，进而探讨EV71感染的靶器官和靶细胞，为EV71全身各组织器官感染提供分子学基础。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料 收集广西医科大学第一附属医院、附属肿瘤医院尸检或手术切除中枢神经、呼吸道、肠道、肝脏、脾脏、心脏标本32例，男19例，女13例，年龄0～65岁，中位年龄31岁。各部位组织分布见表1，所选组织均无组织病变和感染病变。组织经40%醛溶液固定，梯度乙醇脱水，浸蜡和包埋，连续石蜡切片，切片厚度4 μm。所选的标本均经患者、监护人或其家属知情同意以及广西医科大学医学伦理委员会批准。

1.2 方法 采用免疫组化法检测EV71病毒受体。将组织切片脱蜡至水，阻断内源性过氧化物酶，滴加一抗PSGL-1(1 ∶50)和SCARB2(1 ∶100)(Vector公司产品)，置于4℃冰箱中孵育过夜，然后加二抗(Vector公司产品)，DAB显色，苏木素复染，显微镜下观察。实验对照：用EV71 PSGL-1、SCARB2受体阳性的人大脑组织作阳性对照、以正常鼠血清代替一抗作阴性对照，以PBS代替一抗作空白对照。

1.3 结果判断 PSGL-1和SCARB2染色细胞膜出现棕黄色颗粒定为阳性。PSGL-1和SCARB2染色结果评定参照许良中等[3]的方法，随机选5个高倍视野，按显色上皮细胞百分比评分，阳性细胞数≤10%为1分，11%～50%为2分，51%～75%为3分，>75%为4分。按细胞显色深浅评分，细胞未着色即为0分；着色浅为1分；着色适中为2分；着色深为3分。两者分数乘积0～3分、4～6分、6～8分、8分以上分别定为PSGL-1和SCARB2染色阴性(-)、弱阳性(+)、阳性(++)、强阳性(+++)。

1.4 统计学处理 采用SPSS 21.0统计软件包进行统计学分析，采用多个独立样本非参数Kruskal-Wallis检验和两独立样本非参数Mann-Whitney检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 SCARB2受体的分布特点 SCARB2阳性信号为棕黄色，阳性信号位于细胞膜。SCARB2在中枢神经的大脑、小脑、脑干，呼吸道的喉部、气管、支气管、细支气管、肺泡细胞、巨噬细胞以及肠道组织中呈阳性分布。见图1。由图1可见，肝脏呈弱阳性，脾脏、心肌则为阴性。SCARB2受体在神经系统、呼吸系统和肠道的分布明显高于肝脏、脾脏、心脏(P<0.05)。见表1。由此可见，SCARB2受体的分布主要集中于神经系统、呼吸道以及肠道组织中。

图1 EV71受体SCARB2在中枢神经的大脑(A)、小脑(B)、脑干(C)，呼吸道的喉部(D)、气管(E)、支气管(F)、肺泡细胞、巨噬细胞(G)，肠道上皮细胞(H)呈阳性分布。(免疫组化法，×400)

表1 人体各部位中SCARB2和PSGL-1受体分布 (n)

注：与肝脏、脾脏、心脏比较，*P<0.05；与呼吸道、肠道、肝脏、脾脏、心脏比较，#P<0.05；与肝脏、脾脏、心脏比较，△P<0.05。

2.2 PSGL-1受体的分布特点 PSGL-1阳性信号为棕黄色，阳性信号位于细胞膜上。见图2。PSGL-1在中枢神经的大脑、小脑、脑干、呼吸道的喉部呈阳性弥漫分布，在呼吸道的喉部、呼吸道的气管呈阳性弥漫分布，支气管、肠道黏膜上皮和腺上皮呈少量阳性分布，而肺泡细胞阴性，肝脏、脾脏、心脏为阴性或仅极少量表达阳性。 PSGL-1受体在中枢神经系统的分布明显高于呼吸道、肠道、肝脏、脾脏、心脏(P<0.05)，PSGL-1受体在呼吸道、肠道的分布明显高于肝脏、脾脏、心脏(P<0.05)。见表1。由此可见，PSGL-1受体的分布在中枢神经系统呈高密度分布，呼吸道、肠道次之，肝脏、脾脏、心脏基本无分布。

图2 EV71受体PSGL-1在中枢神经的大脑(A)、小脑(B)、脑干(C)呈阳性弥漫分布，在呼吸道的喉部(D)呈阳性弥漫分布,气管(E)、支气管(F)呈少量阳性表达，而肺泡细胞阴性(G)，肠道黏膜上皮和腺上皮(H)呈少量阳性分布。(免疫组化法，×400)

2.3 中枢神经系统、呼吸道、肠道PSGL-1和SCARB2受体分布比较 比较中枢神经系统、呼吸道、肠道PSGL-1和SCARB2受体的总体分布，两受体的分布差异无统计学意义(P>0.05)，提示人中枢神经系统、呼吸系统、肠道均表达PSGL-1、SCARB2受体，两种受体均在EV71感染中起重要作用。

3 讨 论

EV71经上消化道或呼吸道进入人体内，引起病毒血症，并随血流到达全身各个器官，在相应的靶器官或组织中复制，引起一系列病变。EV71感染严重者可伴有中枢神经系统中以脑干为主的多部位脑炎，表现为脑组织神经元变性、坏死和软化灶形成、噬神经现象、血管套、脑实质内单核巨噬细胞/小胶质细胞弥漫或结节状增生[4]，提示EV71具有高度嗜神经性，脑干是其攻击的主要靶器官[5]。病毒进入中枢神经系统途径有：通过血液循环突破血-脑屏障或由外周神经通过逆行轴突传播到中枢神经系统[6]。病毒与宿主细胞受体的特异性结合决定了病毒感染的组织嗜性。本研究应用免疫组化法检测EV71病毒受体SCARB2和PSGL-1在中枢神经的分布，结果SCARB2和PSGL-1在中枢神经的大脑、小脑、脑干均呈阳性分布，PSGL-1和SCARB2受体的总体分布无明显差异。上述结果与EV71感染严重者出现的临床表现、病理变化相一致，表明中枢神经的大脑、小脑、脑干是EV71感染的靶组织细胞。

EV71感染严重者也可表现为肺淤血和不同程度的神经源性肺水肿及肺出血，但未见弥漫性肺损伤[4]。手足口病患者肺损伤是EV71感染脑干后的神经源性水肿(neurogenic pulmonary edema，NPE)，而不是病毒直接侵入，其原因在于肺和肺损伤组织中未能分离EV71以及炎细胞浸润少见[4，7]。但有文献[8-9]报道EV71感染严重者出现间质性肺炎，可能由病毒感染引起。EV71可通过呼吸道途径传播并引发上呼吸道感染如疱疹性咽峡炎，病毒是否可从上呼吸道传播至肺组织或通过病毒血症传播至肺仍未完全清楚。为证实EV71是否感染人下呼吸道肺组织，本研究检测正常人呼吸道组织EV71 受体分布，结果显示，SCARB2在呼吸道的喉部、气管、支气管、细支气管、肺泡细胞、巨噬细胞呈阳性分布，而PPSGL-1在喉部、气管、支气管、细支气管及巨噬细胞呈少量阳性分布，肺泡细胞阴性，结果与Jiao等[10]报道类似。肺组织内表达EV71受体SCARB2和PSGL-1，肺泡细胞SCARB2阳性而PSGL-1阴性，提示EV71可感染肺组织，呼吸道是其感染途径之一，SCARB2受体在EV71感染肺组织过程中起到更为重要的作用。本文研究结果显示，人肺组织表达EV71 SCARB2和PPSGL-1受体，提示EV71引起的肺损伤，除神经源性外，病毒也可能先从上呼吸道感染开始，然后逐渐蔓延至下呼吸道，进而感染肺组织所致。肠道组织中，肠上皮细胞均表达PSGL-1和SCARB2受体，提示EV71可在肠上皮细胞复制，消化道也是其感染途径。

SCARB2受体在中枢神经、呼吸道和肠道的分布明显高于肝脏、脾脏、心脏；PSGL-1受体在中枢神经呈高密度分布，呼吸道、肠道次之，肝脏、脾脏分布最少。因此，感染EV7l重症病例属全身病毒感染性病例，中枢神经、呼吸系统(包括肺组织)和肠道是EV71攻击的主要靶组织，特别是中枢神经，此类重症患儿因中枢神经损伤、神经源性损伤和/或肺组织直接感染致肺损伤，甚至呼吸循环衰竭而死亡。本研究结果为研究EV7l引发重症手足口病的致病机制提供了分子学基础。

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DistributioncharacteristicsofEV71receptorsSCARB2andPSGL-1inmultiplehumantissuesandorgans

LIANGZhenli1,2,WANGXijing1,ZHUYinchuan1,GAOLingxi1,SONGDezhi1,ZHANGZengfeng1

(1DepartmentofMicrobiology,GuangxiMedicalUniversity,Nanning,Guangxi530021,China;2GuangxiCenterforDiseasePreventionandControl,Nanning,Guangxi530021,China)

ObjectiveTo explore the distribution characteristics and its significance of EV71 receptors SCARB2 and PSGL-1 in multiple human tissues and organs.MethodsThe expressions of EV71 receptor SCARB2 and PSGL-1 in the tissues of central nervous system, respiratory tract, intestinal tract, liver, spleen and heart were detected by immunohistochemistry.ResultsThe positive expression of SCARB2 was observed in the cerebrum, cerebellum and brain stem of the central nervous system, throat, trachea, bronchus, bronchioles, alveolar cells and macrophages of respiratory tract and intestinal tissues, the weakly positive or negative expression in the liver, and the negative expression in the spleen and heart. The expression levels of SCARB2 in the central nervous system, respiratory tract or intestinal tract was significantly higher in that in the liver spleen or heart(P<0.05). The positive expression of PSGL-1 was observed in the cerebrum, cerebellum and brain stem of the central nervous system and the throat of respiratory tract, the weakly positive expression in the trachea and bronchus of the respiratory tract and intestinal tract, the negative expression in the alveolar cell, and the negative or extremely weakly positive expression in the liver, spleen and heart. The expression level of PSGL-1 in the central nervous system was significantly higher than that in the respiratory tract, intestine, liver, spleen or heart(allP<0.05). The expression level of PSGL-1 in the respiratory tract or intestine was significantly higher than that in the liver, spleen or heart(allP<0.05).ConclusionThe EV71 receptor SCARB2 and/or PSGL-1 expressed in the central nervous system, respiratory tract and intestinal tract, which suggests that those organs and tissues above are the main sites EV71 infected.

Enterovirus 71; Receptor; SCARB2; PSGL-1; Human

广西自然科学基金(编号：2014GXNSFAA118200)

*通信作者

R 373.25

A

1673-6575(2017)06-0737-04

10.11864/j.issn.1673.2017.06.02

2017-08-27

2017-10-23)