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先天性人巨细胞病毒感染对肝脏的损伤作用及相关血清标志物的分析

2019-11-04窦冬冬张楠潘峰

肝脏 2019年10期
关键词:子鼠先天性纤维化

窦冬冬 张楠 潘峰

人巨细胞病毒(Human cytomegalovirus,HCMV)在人类中感染率非常高,我国一般人群HCMV抗体阳性率为86%~96%,婴幼儿期为60~80%。国外报道先天性HCMV感染的发生率约为0.2%~2.0%[1-2],国内约为0.2%~0.5%[3]。母亲孕期将HCMV 传播给胎儿,轻则隐性感染,重者可造成流产、死胎、畸形、生长受限等不良结局。诸多报道显示,HCMV是婴儿肝炎综合征(Infant hepatitis syndrome,IHS)的主要致病因素[4-6],然而对于先天性感染HCMV的患者其病毒对肝脏的损伤研究较少,临床上常因症状隐匿或迟发,不易引起重视而错过干预止损的最佳时机。因此,本研究通过HCMV感染孕鼠,建立先天性HCMV感染的子鼠模型,观察其肝脏组织病理学改变,并检测相关血清学指标,为进一步认识先天性HCMV感染对肝脏的早期损伤和早期诊断防治提供参考。

资料与方法

一、一般资料

30只SPF级Wistar大鼠[体质量(200±20)g,购自山东中医药大学实验动物中心]适应性喂养1周后,按雌∶雄=2∶1配对,见栓孕鼠随机分为感染组和对照组,每组10只(每只单笼饲养)。见栓后2~5 d,感染组大鼠腹腔内接种HCMV-AD169病毒悬液(0.1 mL/只),对照组腹腔内接种等量的人胚肺细胞上清液(0.1 mL/只),待其分娩并观察各组孕鼠及子鼠一般情况。新生子鼠饲养1周后,每笼各取2只(每组20只)进行心脏采血,EDTA抗凝,用于检测HCMV感染情况。其余子鼠分别于3、5、7周时每组各随机选取10只心脏采血,留取血清分装后于-80 ℃冰箱保存。同时留取相应时期肝组织,制作石蜡切片备用。

二、方法

(一)HCMV DNA检测 采用核酸扩增荧光定量检测方法,抗凝血液标本分离淋巴细胞并提取DNA,各取上清液5 μL(含病毒DNA)离心后分别加入若干HCMV-PCR反应管,设置PCR程序:93 ℃→2 min预变性,然后按93 ℃ 45 s→55 ℃ 60 s,10个循环,最后按93 ℃ 30 s,55 ℃ 45 s,30个循环。同时设置阴性质控品和阳性定量质控参考品梯度,记录数据。检测试剂盒购自中山大学达安基因股份有限公司。

(二)病理学检查 对生后3、5、7周时两组随机选取的新鲜子鼠肝脏组织迅速固定、常规脱水及石蜡包埋,切片、烤片,进行HE染色,于光镜下观察肝组织普通病理。

(三)检测血清ALT、肝纤维化指标水平 分别于3、5、7周时应用全自动生化分析仪检测血清ALT水平。应用大鼠透明质酸(HA)、层黏连蛋白(LN)、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)、Ⅳ型胶原(Ⅳ.C)酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(均购自北京科硕生物技术有限公司)按照说明检测血清肝纤维化指标。在反应板样品孔(设有空白)中加入不同浓度的待测样品和标准品,37 ℃孵育120 min,再用洗涤液洗涤4~6次并扣干,加入一抗工作液混匀再次温育、洗涤干燥、避光反应、加终止液检测吸光值并换算相应含量。

(四)免疫组化检测肝脏组织α-SMA蛋白的表达 对石蜡切片进行处理并采用链霉亲和素-生物素-过氧化物酶复合物免疫组化试剂盒进行免疫细胞化学染色,一抗(武汉博示德生物技术有限公司)工作浓度均为1∶500,阴性对照为磷酸盐缓冲液(PBS)代替一抗。结果判定:胞浆内出现棕黄色颗粒为α-SMA阳性表达。

三、统计学方法

数据统计分析采用SPSS 20.0 软件。计量资料以均值±标准差表示,两组比较采用t检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、实验动物一般状况及子鼠HCMV检测

(一)一般情况 感染组孕鼠注射病毒悬液后,有萎靡、耸毛、活动减少或躁动、食量减少等表现,子鼠成活率低,皮毛稀疏缺乏光泽,生长发育稍有缓慢,对照组孕鼠及子鼠一般情况良好。

(二)子鼠HCMV检测 感染组HCMV阳性率为75.0%(病毒载量范围4.05×103~4.84×107拷贝/mL,平均值4.67×105拷贝/mL),对照组未见阳性子鼠。先天性人HCMV感染子鼠模型制作成功。

二、肝组织HE染色普通病理镜检

感染组子鼠生后3、5、7周时见肝小叶结构紊乱,肝索解离,细胞水肿、变性、坏死,大量淋巴细胞浸润,肝窦充血明显。对照组子鼠肝组织病理见肝细胞及肝小叶结构清晰正常,无淋巴细胞浸润,肝窦无充血(图1)。

三、血清ALT与肝纤维化指标水平

感染组子鼠在生后3、5、7周,血清ALT、肝纤维化指标水平均表现为高于同时期对照组子鼠,差异有统计学意义(P<0.05),见表1~表3。

图1 肝组织HE染色病理结果

表1 各组子鼠血清ALT测定(±s,IU·L-1)

表2 各组子鼠血清HA、LN测定(±s,ng·mL-1)

表3 各组子鼠血清PCIII、IV.C测定(±s,μg·mL-1)

四、肝组织α-SMA 蛋白表达水平

感染组子鼠3、5、7周肝组织汇管区及增生的纤维组织中α-SMA强阳性表达,肝窦内及肝细胞亦可见阳性表达细胞;对照组子鼠α-SMA主要表达与小动脉及小静脉,且表达量低(图2)。

图2 肝组织α-SMA表达及分布

讨 论

HCMV属于疱疹病毒组DNA病毒,有广泛的细胞嗜性,普遍易感于人体的多种细胞,可使受感染细胞出现直接损伤;另外,病毒引起的机体免疫病理反应可累及多个器官或系统。本研究中先天性HCMV感染的子鼠出现了一般状况不良的表现,如存活率低、皮毛稀疏缺乏光泽,生长发育稍有缓慢等。

本研究观察了先天性HCMV感染的子鼠肝脏病理学改变,结果发现肝组织出现明显的肝炎样改变。因肝活检有创性的特点,少有关于HCMV感染者病理学改变的研究报道。龙梅等[7]曾对50例IHS婴儿(34例感染HCMV)行B超介导的肝活检病理检查,所有患者均存在肝细胞水样、气球样变性以及点、灶性坏死和凋亡小体的形成等表现。与本实验中先天性HCMV感染的子鼠肝病理学改变类似,表明先天性HCMV感染确实对肝脏具有损伤作用。

血清ALT 和肝纤维化指标是反映肝功能受损,衡量炎症活动度、纤维化程度的重要指标。在各种病毒性肝炎的急性期、药物中毒性肝细胞坏死时,ALT可大量释放入血从而被检测到。血清肝纤维化指标常被用来间接反映纤维化的程度和辅助诊断,多项报道显示,患HCMV感染性肝炎的婴儿血清ALT和肝纤维化指标水平均高于健康婴儿[6,8],本研究也发现,先天性HCMV感染的子鼠血清ALT、HA、LN、IV-C、PCIII在肝脏发生损伤的早期即可有显著升高,可能预示着肝脏的纤维化改变。肝星状细胞(Hepatic stellate cell,HSC)在致病因素的作用下激活并转化为肌成纤维细胞(Myofibroblast,MF),后者表达α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA),是肝脏纤维化发生过程中的重要标志蛋白[9]。本研究检测的感染组子鼠肝组织α-SMA水平高于对照组,提示先天性HCMV感染的子鼠肝脏可能正在发生纤维化改变,也与血清肝纤维化指标结果的意义相符。

综上,先天性HCMV感染可导致一般状况发育不良、肝功能受损及纤维化等病理损伤,且在生命早期即可检测到血清标志物的改变。因此,降低母亲孕期感染概率、避免胎儿受到HCMV的感染非常重要,另外,可以通过血清学等手段做好疾病的早期诊断和治疗,避免产生不可逆的肝脏病理变化,改善预后。

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