Adv Sci丨王华林/宁云佳团队在丝状病毒出血机制方面取得新进展|丝状病毒|出血|呼吸道合胞病毒|宁云佳|王华林|病原体|致病

近日，中国科学院武汉病毒研究所 / 高致病性病毒与生物安全全国重点实验室王华林/宁云佳研究员团队在国际综合性学术期刊Advanced Science上发表了题为Marburg Virus Glycoprotein Is a Remarkable Virulent Factor Linked to Hemorrhagic Pathology: Evidence from Multimodal Experimental Systems的研究论文。该研究揭示了马尔堡病毒糖蛋白作为关键出血因子在病毒致病过程中的多重作用，建立了可用于马尔堡和埃博拉病毒血管损伤机理研究的in vitro、ex vivo和in vivo模型，为高致病性出血热病毒的致病机制认识及防治策略研发提供了理论基础和新的模型工具。

丝状病毒科包含多种高致病性出血热病毒，其中马尔堡病毒（ Marburg virus, MARV ）与埃博拉病毒（ Ebola virus, EBOV ）都是对公共卫生和生物安全威胁极为严峻的病原体，均被世界卫生组织（ WHO ）列为 “ 优先病原体 ” ，亟需优先进行基础研究与药物研发。然而，目前对这类病毒的致病机理认知仍十分有限。其中 MARV 感染可导致马尔堡病毒病（ Marburg virus disease, MVD ），该病以严重的出血倾向为主要临床特征，曾记录的病死率高达 90% ，目前尚无任何特效药物或疫苗。尽管威胁重大， MVD 的发病机制尚不明确，导致出血症状的关键病毒致病因子更是完全未知，进一步阻碍了防治药物或疫苗的研发。为填补这一认知空白，该研究团队在前期对埃博拉 mucin -like 糖蛋白致病功能与模型研究基础（ Ning et al., 2018, Protein Cell ; Ning et al., 2017, Virol Sin ）之上，进一步构建并系统整合了体外细胞单层屏障、离体血管以及小鼠体内肝脏与肌肉原位损伤模型等，并利用转染和腺病毒基因转移等技术，首次发现马尔堡病毒糖蛋白（ MARV GP, MGP ）作为出血因子的关键作用（图1）。研究发现， MGP 可通过其 mucin-like 功能域介导细胞单层屏障功能损伤、诱导血管内皮损伤 / 通透性增加，并刺激细胞压力和炎症反应，从而可能在出血发生发展中发挥核心作用（图1）。此外，利用本研究所建立的大鼠离体血管模型及评价体系，团队首次为埃博拉病毒的血管感染性提供了直接的实验证据，证实了埃博拉病毒可感染不同类型的血管细胞，并导致血管损伤与渗漏（图1）。同时，在该研究中，这些血管模型还被作为工具平台成功用于抗病毒药物干预效果的分析评价。

总之，本研究首次明确了马尔堡病毒糖蛋白 MGP 的致出血功能以及埃博拉病毒的血管感染性与致病性，不仅深化了对丝状病毒致病机制的理解，也为其他高致病性出血热病毒的致病机理（特别是血管损伤机理）研究提供了新的技术平台，同时为抗病毒药物和疫苗的研发提供了重要的评价工具（特别是对靶向病毒血管损伤的治疗策略开发具有特殊价值），为烈性传染病疫情防控提供了科学理论支撑和应用研发线索。