探討登革病毒於人類DC-SIGN基因轉殖小鼠模式中引發出血的機制並探究2002年高雄第二型登革病毒的流行愈趨嚴重之出血潛力

Abstract

登革是世界上散播最廣的感染性疾病之一，已經引起很大的公共衛生問題。許多流行病學上的假設都希望能夠解釋嚴重登革疾病的發生。然而，目前並沒有適當的動物模式能測試這些假設。 有報告指出DC-SIGN為登革病毒的受體。本研究室先前以基因轉殖方式在C57BL/6小鼠背景製造出DC-SIGN基因轉殖小鼠。此轉殖鼠在大部份的器官皆表現DC-SIGN的訊息核糖核酸，並且單核血球細胞、腹腔巨噬細胞、及脾臟巨噬細胞在細胞膜上都表現DC-SIGN蛋白質。相較於野生型小鼠的腹腔巨噬細胞，轉殖鼠的腹腔巨噬細胞在體外受到登革病毒的刺激後會產生較高的α腫瘤壞死因子。利用共軛焦顯微鏡，我發現轉殖鼠的腹腔巨噬細胞於受到登革病毒感染後六小時，DC-SIGN和病毒抗原朝細胞的同一端移動，並於第十二小時開始出現抗原交疊的情形。此外，轉殖鼠的腹腔巨噬細胞於受到登革病毒感染後形態變化的時間點均較野生型的腹腔巨噬細胞晚。至於其中的細胞學機制尚待研究。 進一步觀察DC-SIGN所調控的細胞訊息傳導，我比較DC-SIGN轉殖的小鼠B細胞株M12-DC-SIGN和野生型M12，發現經登革病毒感染後M12-DC-SIGN比野生型的M12表現較低量的Erk、p38、活化的Erk和活化的p38。可見登革病毒透過DC-SIGN所引起的細胞訊息傳遞可能不增加MAPK的磷酸化。 為了測試流行病學上感染密集度會影響疾病嚴重程度的假設，我利用DC-SIGN基因轉殖小鼠來研究2002高雄登革大流行時臨床收集的登革病毒株誘發出血的潛力。這些病毒株依病患居住區屬於高或低感染密集區及病人疾病之診斷結果為登革熱或登革出血熱分類。我發現，自高感染密集區病患分離出來的病毒較低感染密集區病患分離出來的病毒引發轉殖鼠較高的出血比率以及較嚴重的出血現象。此外，於同一地區，分離自登革出血熱病患的病毒較分離自登革熱病患的病毒更易引起高出血比率和嚴重的出血現象。相較於分離自登革熱病人的病毒，分離自登革出血熱病患的病毒能引發轉殖鼠的腹腔巨噬細胞產生較高量的α腫瘤壞死因子。進一步觀察經感染後小鼠出血和無出血的皮膚組織，發現出血的皮膚組織內確實也有較高量α腫瘤壞死因子。 這是首次利用人類基因轉殖小鼠來研究臨床分離的登革病毒誘發出血的潛力。研究結果顯示高密集區的病毒較易引發高出血率和嚴重的出血現象，而且分離自登革出血熱病人的病毒較易引發高出血率和嚴重的出血現象。同時，分離自登革出血熱病人的病毒也能夠引發轉殖鼠的腹腔巨噬細胞產生較高量的α腫瘤壞死因子，這可能是這些病毒株較易引發出血的原因之ㄧ。