Lone Star 진드기, Amblyomma americanum, 타액 요인은 소동물 모델에서 심장병 바이러스 질환의 임상 결과를 악화시킵니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13304(2023) 이 기사 인용

763 액세스

2 알트메트릭

측정항목 세부정보

하트랜드 바이러스는 2009년 미주리주의 두 환자로부터 처음 분리되었으며 론스타 진드기(Amblyomma americanum)에 의해 전염됩니다. 질병 전파와 발병기전을 이해하려면 자연적인 전파 경로를 활용하고 기록된 인간 사례와 유사한 방식으로 나타나는 동물 모델을 개발하는 것이 필요합니다. 여기에서 우리는 A129 마우스를 인간의 임상 결과를 모방하는 HRTV 발병에 가장 적합한 작은 동물 모델로 식별하는 방법에 대한 조사를 설명합니다. 우리는 병원체 전염 및 임상 결과를 향상시키는 데 진드기 타액이 미치는 영향을 추가로 조사했습니다. 우리의 조사에 따르면 바이러스와 진드기 타액선 추출물(SGE)을 모두 투여한 쥐 그룹에서 바이러스 부하가 증가한 것으로 나타났습니다. 감염된 모든 쥐의 비장은 골수외 조혈(EH), 백색 치수의 고갈, 배중심의 부재를 나타냈습니다. 이 관찰은 자연적인 인간 사례에서 관찰되는 비장종대를 모방합니다. HRTV와 진드기 SGE를 모두 투여받은 그룹에서는 HRTV 단독 감염에 비해 HRTV 감염의 임상 결과가 악화되었습니다. EH 점수와 비장 내 바이러스 항원의 존재는 HRTV와 진드기 SGE를 모두 받은 쥐에서 더 높았습니다. 결론적으로, 우리는 자연적인 인간 감염을 모방하고 HRTV 감염을 악화시키는 진드기 타액 요인의 영향을 입증하는 작은 동물 모델을 개발했습니다.

진드기는 100년 넘게 인간 질병을 일으키는 바이러스의 벡터로 알려져 왔으며1 진드기와 진드기가 전파하는 병원체의 지리적 분포는 전 세계 대부분에 걸쳐 있습니다2,3. 이유가 완전히 이해되지는 않았지만 지난 수십 년 동안 진드기 매개 바이러스의 사례가 증가하고 있습니다3,4,5,6,7. 2007년부터 중증열성혈소판감소증후군(SFTS)의 원인균인 다비반다바이러스(Dabie bandavirus), 버번바이러스병의 원인균인 버번바이러스(Bourbon virus), 하트랜드(Heartland)의 원인균인 하트랜드 바이러스(HRTV) 등 새로 발견된 진드기 매개 바이러스 바이러스 질병은 인간 사례와 인간 또는 동물 혈청 및 현장 수집 진드기에 대한 후향적 검사를 통해 확인되었습니다8,9,10,11. 하트랜드 바이러스(Phenuiviridae과, Bandavirus 속)는 진드기 매개 질병으로, 2009년 미국 미주리주에 있는 두 명의 아픈 인간으로부터 처음 분리되었습니다9. HRTV가 처음 발견된 이후 14개 주에 걸쳐 50건 이상의 인간 사례가 확인되었습니다(그림 1)12,13. HRTV 질환의 증상은 2007년 중국에서 분리된 밀접하게 관련된 SFTSV와 유사하며8 발열, 두통, 피로, 메스꺼움, 근육 및 관절통, 식욕부진 등이 있으며 혈액 검사에서는 혈소판 감소증, 백혈구 감소증 및 간 효소 상승이 나타납니다9 ,12,14. HRTV의 치명적인 사례는 4건으로 알려져 있으며, 모두 상당한 동반 질환이 있는 개인에게서 발생합니다14,15,16,17. 2013년 미주리 주 북서부의 헌혈자로부터 수집한 혈액을 검사한 결과 풍토병 지역의 인간 혈청 유병률은 0.9%로 추정되었으며, 병인이 알려지지 않은 질병과 HRTV 질병과 일치하는 증상이 있는 개인에 대한 테스트에서는 7개 주에서 급성 및 이전 감염이 확인되었습니다18,19. Lone Star 진드기인 Amblyomma americanum이 HRTV의 매개체로 연루되어 있습니다. 지표 환자의 집 근처와 미주리 및 캔자스 인근 지역에서 잡힌 들판 수집 A. americanum 진드기는 HRTV 양성 반응을 보였습니다20,21,22,23. 론스타 진드기는 숙주 탐색에 공격적이며 인간을 쉽게 잡아먹습니다24,25,26. 현재 A. americanum의 범위에는 미국 남동부, 북동부 및 중서부 지역이 많이 포함되어 있지만 지리적 확장에 대한 보고와 기후 변화 시나리오 모델링에 따르면 환경 조건이 A. americanum이 정착하기에 적합한 지역이 증가한 것으로 나타났습니다27,28 ,29,30,31. A. americanum이 존재하는 모든 지역에서 HRTV의 인간 사례가 발견되지는 않았지만, 이 지역의 야생 동물과 가축에 대한 제한된 감시를 통해 흰꼬리사슴(Odocoileus virginianus), 너구리(Procyon lotor)를 포함한 여러 종에서 혈청 양성반응이 나타났습니다. , 코요테(Canis latrans), 무스(Alces alces)는 18개 주에서, HRTV는 6개 주에서 진드기에 감염되었습니다(그림 1)21,23,32,33,34,35,36,37. HRTV 전염 및 발병기전을 연구하기 위해 적합한 동물 모델을 개발하려는 노력은 제한적이며 면역 능력이 있는 동물은 인간 질병의 증상을 재현하지 않습니다38,39,40. 이전에 발표된 연구와 실험에 따르면 인터페론(IFN) 수용체가 부족한 동물만 HRTV 감염에 취약한 것으로 보입니다. 지금까지 동물 모델 개발 노력은 절지동물 벡터가 질병 전염 및 발병에서 수행하는 역할을 철저히 조사하지 않은 채 주로 병원체와 숙주 사이의 상호 작용에 초점을 맞춰 왔습니다. 익소디드 진드기의 섭식 과정은 수집된 혈액의 양과 섭식 기간 모두 측면에서 다른 혈액을 섭식하는 절지동물과 매우 다릅니다. 모기, 벼룩, 갯지렁이의 물림은 몇 분 안에 완료될 수 있지만, Ixodid 진드기는 며칠 또는 몇 주 동안 먹이를 먹고 많은 양의 혈액을 수용할 수 있도록 크기가 상당히 커집니다. 진드기의 먹이를 촉진하고 탐지를 피하기 위해 진드기 타액은 숙주의 가려움증 및 통증 반응, 면역 반응, 상처 치유 및 응고 반응을 차단, 조절 및 억제하는 데 도움이 되는 약리학적 활성 화합물의 복잡한 조합을 발전시켰습니다43,44. 이러한 화합물은 먹이 과정 전반에 걸쳐 변화하는 것으로 나타났으며 진드기 수명 단계마다 다를 수 있습니다45,46. 이러한 화합물의 목적은 벡터에 도움이 되지만 타액 활성화 전송(SAT)이라는 과정을 통해 병원체 전송을 허용하고 질병 과정을 악화시키는 환경을 조성하기도 합니다43,47,48,49. 절지동물 매개 바이러스의 전염과 발병기전을 이해하려면 병원체, 숙주 및 벡터 간의 상호작용을 조사하는 것이 필수적입니다. 이 연구의 전반적인 목적은 HRTV 감염의 인간 사례와 일치하는 임상적 및 병리학적 변화를 나타내는 작은 동물 모델을 식별한 다음 진드기 타액이 병인에 미치는 영향을 평가하는 것이었습니다.