PRRSV感染后胸腺发育的异常与引起的免疫抑制
2019-01-12
猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是影响猪健康及繁殖的免疫抑制性疾病,在欧洲和北美,PRRSV感染可造成平均每头猪6.25美元~15.25美元的经济损失。该疾病流行及被研究近30年,其免疫病理机制尚未清楚。胸腺是重要的中枢免疫器官,PRRSV感染后引起的胸腺萎缩被认为是引起其免疫抑制的主要原因。
基于哈尔滨兽医研究所蔡雪辉团队多年来对PRRSV感染引起胸腺损伤的突出研究,由美国爱荷华大学、捷克科学院微生物研究所及中国农业科学院哈尔滨兽医研究所共同撰写的“Perturbation of Thymocyte Development Underlies the PRRS Pandemic:A Testable Hypothesis”发表于《Frontiers in Immunology》。该文章结合PRRSV对感染仔猪胸腺的损伤情况及其引起的机体一系列的异常反应,提出“PRRSV感染胎儿/新生儿胸腺内抗原递呈细胞后,导致CD4+CD8+双阳性胸腺细胞的阴阳性选择失调造成T细胞严重缺乏,从而诱发一系列异常免疫反应”的理论。
PRRS作为免疫抑制性疾病,其特征主要体现在:1)感染仔猪后可诱发其他细菌或病毒的继发感染;2)感染后外周血T细胞减少及其亚群的改变,CD4+T淋巴细胞比例严重下降,CD8+T淋巴细胞及CD4+CD8+双阳性细胞比例升高;3)PRRSV特异性抗体在感染后7 d~14 d被检测到,而中和抗体只能在感染28 d之后才可被检测到;4)PRRSV感染耐过猪长期带毒。除上述特征外,在未吃初乳的新生仔猪中还表现为高γ球蛋白血症、淋巴结肿大、自身免疫抗体的出现及免疫复合物沉积于肾脏及脉管系统中。PRRSV感染诱导的免疫抑制现象已被广泛认知,但关于PRRSV诱导的免疫抑制机制的研究较少。高致病性PRRS于2006年始发于中国,哈尔滨兽医研究所蔡雪辉团队首次报道高致病性PRRSV(HP-PRRSV)感染后仔猪胸腺严重萎缩,且PRRSV感染诱导仔猪胸腺的萎缩程度与病毒株毒力呈正相关。在HP-PRRSV感染的仔猪胸腺内,CD14+抗原递呈细胞为病毒感染的细胞,占有胸腺细胞总数约90%的CD4+CD8+胸腺细胞发生了大量凋亡。以上发现对探究PRRSV诱导免疫抑制机制具有重要意义。
PRRSV引起感染仔猪免疫紊乱发生于免疫发育的重要窗口期,病毒的感染导致胎儿/新生儿胸腺内CD4+CD8+胸腺细胞阴阳性选择失衡,影响胸腺细胞的发育,导致T细胞库的缺陷,影响了其对PRRSV及其他抗原的有效识别。这种缺陷的影响包括:PRRSV特异性T淋巴细胞的缺失或产生将PRRSV识别为自身抗原的T细胞引起免疫耐受;可识别中和抗体抗原决定簇的辅助性T淋巴细胞的缺失导致淋巴结生发中心中可产生高亲和力中和抗体的B细胞选择失败;T淋巴细胞亚群的改变也将导致细胞毒性T细胞和调节性T细胞的产生失调;伴随 PRRSV感染诱导 CD4+CD8-αβ T细胞转化成CD4+CD8+T细胞,B细胞分化也被激活,幼稚型CD2+CD21+B细胞快速分化成能形成抗体的CD2+CD21-B细胞,从而产生了非PRRSV特异性高γ球蛋白血症。
除PRRSV外,其他病原如艾滋病毒、狂犬病毒、猪瘟病毒等也可引起感染宿主的胸腺萎缩,但对相关机制及对免疫反应的影响研究较少。揭示PRRSV感染对胸腺细胞发育的影响从而导致感染猪一系列的异常免疫反应的机制将PRRS对其他免疫抑制病的防控具有重要的指导意义。
评述论文来源:Butler J E,Sinkora M,Wang Gang,et al.Perturbation of thymocyte development underlies the PRRS pandemic:A testable hypothesis[J].Front Immunol,2019,10:1077.DOI:10.3389/fimmu.2019.01077.