补体与RAS系统失衡在高致病禽流感H5N1病毒感染所致严重肺炎中的致病作用及机制研究

The disregulated host innate immune response has been considered the cause of acute lung injury/acute respiratory distress syndrome (ALI/ARDS) that occurs after the highly pathogenic avian influenza (HPAI) H5N1 virus infection clinically. In our previous study, it is found that the abberant activation of complement system plays a crucial role in mediating the severe lung injury and the imbalanced regulation of RAS was also related with the severe damage after H5N1 virus infection. However, nowadays, it is not well understood the mechanism of the role of abberant complement activation and imbalanced regulation of RAS on the lung injury after H5N1virus infection. The interaction of complement activation and imbalanced regulation of RAS on ALI was also less studied. Furthermore, the impact of complement activation on the RAS system regulation. So with the methods of molecular immunology, pathology and so on, the C3aR-/- and C5aR-/- knockout mice, the wildtype mice and HLMVE cell line are used to study the pathogenesis of abberant conplement activation and imbalanced RAS regulation on the severe lung injur, clarify the role of RAS on ALI after the highly pathogenic H5N1virus infection. Fouthermore, the curable effect of the combined use of anti-complement activation and RAS regulation on the ALI/ARDS will be explored. Our study will opens new intervention and adjunctive treatment for H5N1-induced ALI/ARDS.

现有研究表明高致病禽流感H5N1病毒感染诱发的免疫系统失调是患者ALL/ARDS的主要原因。我们的前期研究发现，高致病禽流感H5N1病毒感染后补体和肾素-血管紧张素系统（RAS）失衡与其所致的严重肺炎密切相关。但迄今，对补体和RAS系统失衡在高致病禽流感所致严重肺损伤中的致病作用及作用机制、补体和RAS失衡间的相互作用尤其是补体系统过度激活对RAS失衡的作用等均缺乏系统深入的研究；而对通过调节失衡探索新的治疗手段进行的研究也不够深入。我们使用动物模型，通过分子免疫和分子生物学、病理学等技术手段，重点开展补体与RAS系统失衡在高致病禽流感H5N1病毒感染引起严重肺损伤的致病机制研究，阐明高致病禽流感H5N1病毒感染引起急性肺损伤与RAS系统的关系；研究抗补体和调节RAS系统平衡的联合干预策略的作用和效果，探索高致病禽流感H5N1病毒感染所致ALI/ARDS的干预治疗新策略。

摘要： 流感病毒感染诱发的宿主免疫系统调节失调是患者发生急性肺损伤（ALI）或重症呼吸窘迫综合症（ALI）的主要原因。我们前期研究发现，高致病禽流感H5N1病毒、H7N9病毒感染的急性肺损伤模型均引起补体系统过度活化或肾素-血管紧张素系统（RAS）调节失衡。迄今，对补体和RAS系统失衡在流感所致严重肺损伤中致病作用及作用机制、补体和RAS失衡的相互作用尤其补体系统过度激活对RAS失衡的作用等均缺乏系统深入的研究；而对通过调节失衡探索新的治疗手段进行的研究也不够深入。我们使用流感病毒感染小鼠建立流感病毒感染的急性肺损伤小鼠模型，通过分子免疫学和分子生物学、病理学等技术手段，重点开展补体与RAS系统失衡在流感病毒感染引起严重肺损伤中的致病机制研究，阐明流感病毒感染引起急性肺损伤与补体及RAS系统的关系；并探索流感病毒感染所致ALI/ARDS的免疫干预治疗新策略。研究结果显示病毒感染小鼠后补体系统过度活化，RAS系统在病毒感染后也调节失衡。此外，我们利用腹腔注射Ang1-7 的途径调节RAS系统的平衡，研究结果显示注射Ang1-7后也可显著降低内皮细胞的活化进而减轻肺组织病理损伤。以上研究结果提示，调节补体系统的活化及RAS系统的平衡均可有效抑制病毒感染诱发的过度炎症反应，进而减轻肺组织病理损伤。为此我们探索了同时调节补体及RAS系统是否可更好的改善病毒感染导致的肺组织病理损伤。研究结果显示，PR8病毒感染后采用抗C5aR抗体和洛沙坦联合治疗对小鼠的病理损伤和炎症反应并没有太多的改善，与单独使用抗C5aR抗体或洛沙坦比较差异不大，推测在感染后期病毒的大量繁殖导致两种辅助治疗的协同作用难以区分和显现。因此本研究提示尽管单独抗补体治疗和调节RAS系统平衡均可抑制病毒感染诱导的过度炎症反应，但是在感染后期当大量病毒复制的情况下，必须结合将抗病毒治疗以阻断病毒的复制，才能达到改善病毒感染所导致的急性肺损伤的目的。研究结果也提示了抗补体治疗与调节RAS平衡的不同调节机制。