Некоторые штаммы вируса гепатита (MHV) могут вызывать хроническую воспалительную демиелинизацию у мышей, которая имитирует определенные патологические особенности рассеянного склероза. Мы исследовали тропизм нервных клеток демиелинизирующих и недемиелинизирующих штаммов MHV, чтобы определить, играет ли тропизм клеток центральной нервной системы (ЦНС) роль в демиелинизации. Предыдущие исследования показали, что рекомбинантные штаммы MHV, отличные от других по гену шипа, отличаются по степени нейровирулентности и способности вызывать демиелинизацию. Здесь мы демонстрируем, что эти штаммы также отличаются по своим способностям инфицировать определенный тип (ы) клеток в мозге. Более того, Существует корреляция между дифференциальной локализацией вирусного антигена в сером веществе спинного мозга и таковой в белом веществе при острой инфекции и способностью вызывать демиелинизацию в дальнейшем. Вирусный антиген из демиелинизирующих штаммов первоначально обнаруживается как в сером, так и в белом веществе, с последующей локализацией в белом веществе спинного мозга, тогда как локализация вирусного антигена недемиелинизирующих штаммов ограничивается главным образом серым веществом. Это наблюдение предполагает, что локализация вирусного антигена в белом веществе во время острой стадии инфекции имеет важное значение для индукции хронической демиелинизации. В целом, эти наблюдения позволяют предположить, что изогенные демиелинизирующие и недемиелинизирующие штаммы MHV, различающиеся по экспрессируемому белку спайка,

Рассеянный склероз является распространенным неврологическим заболеванием, которое патологически характеризуется демиелинизацией, потерей олигодендроглиальных клеток и дегенерацией аксонов ( 25 , 26 ). Механизмы, которые приводят к разрушению олигодендроцитов и потере миелина центральной нервной системы (ЦНС), недостаточно изучены. Считается, что этот процесс включает в себя опосредованный Т-клетками аутоиммунный феномен, который может быть вызван одной или несколькими вирусными инфекциями ( 1 ). Несколько экспериментальных вирусных модельных систем сыграли важную роль в обеспечении этого понимания ( 2 ). Одна из моделей на животных основана на вызванной вирусом гепатита мыши (MHV) демиелинизации у мышей, которая имитирует патологию рассеянного склероза ( 12 , 19, 21 , 39 , 42 ). Заражение нейротропными штаммами MHV вызывает двухфазное неврологическое заболевание с острым менингоэнцефалитом, предшествующим началу хронической демиелинизации ( 21 ).

После внутричерепной инокуляции MHV сначала наблюдается в головном мозге, а затем распространяется в спинной мозг ( 30 ). Титр вируса достигает своего пика примерно на 5 день после заражения. Инфекционные вирусные частицы очищаются в течение первых 7-10 дней после заражения, хотя вирусная РНК сохраняется в белом веществе спинного мозга в течение нескольких месяцев ( 20 , 29 ). Устойчивость вирусной РНК ранее была продемонстрирована в спинном мозге мышей, инфицированных демиелинизирующими штаммами MHV, включая MHV-A59 и JHM ( 17 , 20 , 29), и ранее предполагалось, что это является предпосылкой для MHV-индуцированной демиелинизации. Действительно, MHV-2 и Penn 97-1 (недемиелинизирующий рекомбинантный штамм MHV) ( 3 ), которые не сохраняются, также не вызывают демиелинизацию ( 4 ). Интересно, что вирусная РНК SMHV2-RA59, химерный штамм (недемиелинизирующий штамм MHV, экспрессирующий ген спайка MHV-2 на фоне MHV-A59, ранее называемый Penn 98-1 / 2), сохраняется в спинном мозге во время хронического инфекции и, тем не менее, не может вызвать демиелинизацию ( 4), что указывает на то, что персистирование вирусной РНК в спинном мозге само по себе недостаточно для индукции хронической демиелинизации. При обмене между штаммами гены белка-шипа, которые, как известно, опосредуют проникновение вируса, могут изменить способность MHV инфицировать и реплицироваться в определенных типах клеток ЦНС (нейронах, астроцитах, микроглии и олигодендроцитах) во время острой стадии инфекции. и, следовательно, влияют на индукцию хронической демиелинизации.

Мало что известно об участии клеточного тропизма ЦНС в индуцированной MHV демиелинизации. Известно, однако, что в ЦНС демиелинизирующие MHV инфицируют различные типы нервных клеток, включая нейроны, астроциты, олигодендроциты, микроглию и эпендимальные клетки ( 15 , 19 , 21 , 43 ). Недавно, используя JHM spike химерные вирусы, Phillips et al. ( 32 ) продемонстрировали, что опосредованная генами спайков нейровирулентность MHV связана с обширным распространением вируса в мозге как в нейронах, так и в астроцитах. Тем не менее, ни в одном исследовании не изучалось, инфицируют ли недемиелинизирующие штаммы MHV те же типы клеток ЦНС, что и у демиелинизирующих штаммов.

Мы изучили тропизм клеток ЦНС как демиелинизирующих, так и недемиелинизирующих штаммов MHV во время острой стадии инфекции, чтобы определить, как инфекция определенного типа клеток влияет на вероятность развития хронической демиелинизации. Это исследование включало вопрос о том, различаются ли недемиелинизирующие штаммы по их способности заражать клетки серого и белого вещества в спинном мозге во время острой инфекции.

Мы использовали рекомбинантные MHVs SJHM-RA59 _EGFP (высоко нейровирулентный и демиелинизирующий), RA59 _EGFP (слабо нейровирулентный, но демиелинизирующий) ( 38 ) и SMHV2-RA59 _EGFP (нейротропный, но недемиелинизирующий) ( 33 ). Все три вируса экспрессируют усиленный зеленый флуоресцентный белок (EGFP) и являются изогенными, за исключением гена spike, и отличаются по своим нейровирулентным и демиелинизирующим свойствам.

Во время острой инфекции эти три изогенных рекомбинантных MHV различаются по распространению, а также по их тропизму клеток ЦНС. Наиболее интересно, что вирусный антиген демиелинизирующих штаммов сначала обнаруживается в сером веществе с последующей локализацией в белом веществе; в то время как антиген недемиелинизирующих штаммов ограничен главным образом серым веществом, а иногда и белым веществом. Распределение вирусного антигена в белом веществе во время острой стадии инфекции может быть одним из ключевых факторов хронической персистенции вируса и индукции демиелинизации.