1。介绍
单纯疱疹病毒2型- 2)感染是一种常见的原因,有17%的美国成年人血清反应阳性的(
1]。HSV-2是最常见的生殖器感染,病毒的传播在人口通常结果激活潜伏性感染和随后的病毒传染的
2]。
受到人类和老鼠细胞的感染HSV病毒糖蛋白的需要绑定gD与细胞表面的受体(
3,
4]。HSV gD表面受体的结合三个一般类,包括疱疹病毒进入中介(HVEM) nectin-1和2,具体地点在硫酸乙酰肝素(
3]。其中,HVEM和nectin-1似乎调解病毒进入人类和小鼠中最有效(
5,
6]。,鼠标受体小鼠同源人类受体和HSV疾病类似于人类,允许应用小鼠模型的研究HSV人类发病机理。
HVEM属于肿瘤坏死因子(TNF)受体超家族的蛋白质(
7]。HVEM表示在许多组织,但其主要自然功能似乎是在调节免疫反应通过交互激活配体光或衰减绑定合作伙伴B和T淋巴细胞衰减器(BTLA)或CD160 [
8]。尽管淋巴细胞并不认为是HSV感染的重要目标,因为这些自然HVEM配体可以增强或抑制淋巴细胞激活,有人建议gD-HVEM交互可能会影响对HSV lymphocyte-mediated免疫力。gD的免疫效应绑定期间HVEM HSV感染没有详细阐明,尽管我们之前在小鼠阴道内的工作挑战模型确定不同的趋化因子在粘膜反应取决于病毒可能参与HVEM,急性细胞反应没有明显的影响(
9]。
订婚的HVEM gD的可能性会影响记忆细胞免疫反应HSV的最近的研究提出了候选人DNA疫苗编码融合蛋白组成的病毒抗原结合HSV gD。结果表明,保护性抗原CD8+t细胞反应增强的gD序列,提供所需的域绑定HVEM是功能
10- - - - - -
12]。
尽管大多数免疫细胞表达HVEM,在当前的研究中,我们专注于淋巴细胞,包括调节性T细胞亚群)。表达水平的HVEM免疫细胞在不同的时间不同的免疫反应。天真的CD4和一些内存+和CD8+淋巴细胞持续表达HVEM,但激活后表达下调(
13,
14]。在老鼠身上,缺乏HVEM或BTLA表达式导致CD8的人口增加+与一个激活记忆T细胞表型(
14]。最优CD4激活树突状细胞(dc)+记忆T细胞依赖光的表达(
15]。B细胞的反应也可能会使HVEM /光相互作用[
16]。对比效应淋巴细胞亚群增加HVEM激活后表达(
17]。亚群的最优效应反应需要HVEM和BTLA [
17]。有趣的是,HVEM不是在T细胞的小鼠缺乏Foxp3表达
17),一个转录因子定义了主要Treg子集(
18]。在一起,这些观察结果表明一个重要的角色的HVEM的生成和功能效应记忆淋巴细胞亚群的功能。
在这项研究中,我们应用HSV-2感染的小鼠阴道内的模型探讨HVEM影响回忆的角色参与免疫反应。我们观察HSV-specific CD8的差异+t细胞记忆在生殖器粘膜反应基于gD-HVEM交互期间启动。差异在启动病毒的复制粘膜不CD8解释观察到的差异+t细胞浸润,CD4细胞+T细胞频率和CXCR3表情反应细胞不同的两个条件。虽然我们观察到的趋势表明逆与CD4协会+Foxp3+这些细胞亚群,我们无法清楚地表明不同CD8的贡献+t细胞回忆我们观察到的反应。我们得出这样的结论:gD的交互和HVEM在急性感染HSV可能会影响随后的召回的规模和质量在生殖器粘膜反应,尽管机制还有待阐明。
2。材料和方法
2.1。动物实验指南
动物保健和使用本研究按照制度和国家卫生研究院的指导方针。
2.2。细胞和病毒
维洛细胞培养在鹰的杜尔贝科的修改(测距装置)中+ 10%胎牛血清的边后卫和1% penicillin-streptomycin和被用于病毒的传播和效价。斑块滴定标准方法进行。
HSV-2菌株333原本孤立的生殖器病变,并进行了有限的通道在人类细胞(
19]。病毒是plaque-purified和州立细胞通过不超过三次。修改的糖蛋白gD HSV-2(333)曾描述(
9]。致命的毒株HSV-2 (333) / gD用于这项研究包含野生型gD两侧FRT重组网站。减毒的版本HSV-2(333)是由插入的
lacZ表达盒(导致的表达
β牛乳糖)UL3-4基因间区域,如前所述,野生型HSV-2 (333) (
20.]。使用减毒病毒的两个版本:一个包含野生型gD两侧FRT网站(指定HSV-2 (333) / gD -
β加),第二个包含突变形式的gD缺乏氨基酸7 - 15,让它无法参与HVEM(指定HSV-2(333) /Δ7-15 -
β加)。之前的研究(未发表),这些病毒可以感染老鼠但没有导致死亡或重大的临床症状与野生型相比,感染病毒的接种物使用。Δ7-15突变引入gD基因只有轻微影响粘膜复制相对与野生型病毒gD在我们之前的研究(
9]。
2.3。动物的过程
女性之间的C57BL / 6小鼠6 - 10周的年龄从杰克逊实验室购买和维护在specific-pathogen-free直到接种条件。小鼠接种转移到防范设施,发生前12周的年龄。阴道内的感染的易感性的老鼠被皮下注射6天前确保接种2.5毫克的醋酸甲羟孕酮(甲孕酮,法玛西亚)磷酸盐(PBS) [
21]。接种时,老鼠与ketamine-xylazine麻醉,阴道擦洗清除分泌物,病毒是通过微量吸液管在阴道内的20毫升总量。灭活病毒在PBS稀释含1%小牛血清和0.1%葡萄糖
6
×
10
5
空斑形成单位/鼠标。所有老鼠第一次收到接种减毒病毒(“启动”),挑战与毒性HSV-2 (333) / gD启动后32天(“挑战”)。老鼠牺牲挑战3天后评价细胞免疫反应。临床症状通常不是观察后接种,虽然偶尔个别老鼠影射与减毒病毒perivaginal脱发或轻微病变之前解决的挑战。
2.4。测量阴道呼吸道病毒复制的
评估减毒病毒的复制阴道,分泌物收集从受感染的老鼠在表示时间。无菌PBS中灌输阴道内的40岁
μL体积和用移液器吸取在2 - 3次(见例如,[
22])。这是重复两次,样品池标准空斑实验进行分析。样本储存在−70°C到分析。
2.5。淋巴细胞的分离
淋巴细胞分离得到引流淋巴结(DLN)和阴道组织。从每个鼠标DLNs分别均质heat-inactivated的边后卫rpmi - 1640年为2%。红细胞和ACK缓冲区,细胞溶解和细胞被洗,统计和维护在完全培养基(rpmi - 1640, 10%的边后卫,丙酮酸钠1毫米,0.1毫米不重要的氨基酸,1% penicillin-streptomycin,和20毫米
β巯基乙醇)标签之前流仪评估。
阴道组织是由我们之前用过类似的协议处理
9),基于方法描述Gierynska et al。
23]。短暂的、孤立的组织被汉克斯平衡盐溶液(hbs),切成小块,在哈佛商学院孵化胶原酶D(1毫克/毫升)为1小时37°C和温和的风潮。消化组织通过细胞压过滤器,清洗rpmi - 1640年2% heat-inactivated的边后卫,在完全培养基和细胞计数和resuspended。没有区别组织细胞的总数从任何组织中恢复过来。
2.6。流式细胞术测定小鼠t细胞反应
孤立的细胞被洗和resuspended流式细胞仪缓冲区。表面标记包括荧光共轭抗体的小鼠CD4、CD8、CXCR3和DimerX-PE试剂与gB (BD生物科学)加载496 - 503肽根据制造商的指示。细胞透化作用工具包用于细胞内标签与荧光共轭抗体的小鼠Foxp3 (BD生物科学)。细胞进行了分析使用一个光敏电阻二流式细胞分析仪(becton dickinson)和FloJo软件(TreeStar)。淋巴细胞是封闭的基础上向前边撒的特点,与同形像控制抗体用于确定积极的标签Foxp3和CXCR3的阈值。淋巴细胞与未感染的老鼠与DimerX试剂用于负控制标签。最少10000事件收集每个条件进行了分析。百分比在不同子集相关波长的测量基于荧光检测。
2.7。统计测试
意思是荧光标记细胞内人口的百分比比较使用未配对学生的实验组之间
t
以及。
3所示。结果
3.1。复制病毒的小鼠阴道内束只有最低限度影响病毒与HVEM交互的能力
我们之前的研究已经指出只有细微的差别在病毒复制后的阴道呼吸道感染致命的毒株HSV-2 (333) / gD和HSV-2(333) /Δ7-15 [
9]。确认这些病毒的减毒株- 2 (333)/ gD -
β加和HSV-2(333) /Δ7-15 -
β加、职责)也有类似的复制动力学阴道,我们接种组的老鼠和两个减毒病毒和病毒滴度测量阴道分泌物(图
1)。无法接触的病毒株,HVEM低约0.5日志在第一天(效价
P
=
0.05
),但没有统计学差异在随后的日子在效价。我们得出这样的结论:在gDΔ7-15删除,废除病毒的能力使用HVEM作为一个条目受体在不改变使用nectin-1的能力,不大大改变
在活的有机体内减毒病毒株的复制。
HSV-2滴度后的阴道呼吸道感染减毒病毒HSV-2 (333) / gD -
β加或HSV-2(333) /Δ7-15 -
β加HVEM订婚的影响甚微。病毒滴度测定在阴道分泌物天病毒接种后表示。5个每组小鼠接种阴道内的
6
×
10
5
空斑形成单位的HSV-2 (333) / gD -
β加(圆圈)或HSV-2(333) /Δ7-15 -
β加(三角形)。符号表示的意思是浓度为每组(±标准差)。有一个统计上的显著差异(
P
=
0.05
第一天)平均效价,大约0.5日志的效价降低HSV-2(333) /Δ7-15 -
β加在这个时间点。测量浓度在统计学上相当于在随后的时间点。
3.2。HSV-Specific CD8 + <一口> < /一口> t细胞粘膜召回响应减少启动期间通过与HVEM HSV-2交互
雌性老鼠的被试无论是HSV-2 (333) / gD -
β加或HSV-2(333) /Δ7-15 -
β加和挑战HSV-2 (333) / gD(图
2(一个))。CD8的研究+t细胞免疫反应在HSV感染C57BL / 6小鼠已经确定了一个immunodominant H -
2
K
b
限制在gB糖蛋白抗原决定基(gB496 - 503),占> CD8的70%+细胞免疫反应(
24,
25使用荧光标记),允许测量HSV-specific反应MHC二聚体含有占主导地位的肽(
26]。HSV-specific CD8+淋巴细胞存在明显更大的频率在阴道粘膜挑战三天后HSV-2 (333) / gD动物以前满怀HSV-2 (333) / gD -
β加,而那些满怀HSV-2(333) /Δ7-15 -
β加(图
2 (b)和
3)。
(一)实验设计的示意图。HSV-specific CD8 (b)+阴道粘膜的T细胞反应个人的老鼠在回忆阶段根据不同HVEM是否在启动。代表例子从单个小鼠在每个条件分析了使用相同的控制策略。
HSV-specific CD8+T细胞频率不不同淋巴细胞分离从(a)引流淋巴结组老鼠影射与病毒- 2 / gD -
β加,左,打开圆圈)或不能- 2 / gD-Δ7-15 -
β加,满三角形)HVEM接触,但明显不同的(b)阴道粘膜。从个人老鼠符号显示数据,与水平线指定为每个实验组的平均。数据汇集与3 - 4三个独立的实验老鼠每组。
启动与病毒能够参与HVEM导致增加两倍多意味着HSV-specific CD8的百分比+T细胞恢复阴道粘膜而与病毒无法参与HVEM启动。没有出现差异HSV-specific CD8的频率+淋巴细胞分离DLN(数字
2 (b)和
3)。也没有发现CD8的平均百分比的差异+T细胞(独立于gB496 - 503抗原特异性)两组之间的孤立的从阴道粘膜或DLN(数据没有显示)。我们得出这样的结论:HSV gD的交互与HVEM C57BL / 6小鼠感染初期导致HSV-specific CD8的频率增加+T细胞在粘膜而不是DLN召回响应与致命的挑战后HSV-2表达野生型gD。
3.3。订婚期间HVEM启动不会改变CD4 <一口> + < /一口> t细胞频率DLN或阴道粘膜在召回响应
前调查人员表明CD4的至关重要的作用+T细胞特异性CD8的直接入口+T细胞急性HSV感染后进入粘膜组织通过分泌的干扰素
γ(IFN -
γ)和诱导趋化因子的生产(
27]。我们之前的研究没有发现干扰素的频率的差异
γ生产CD4+T细胞急性感染后使用病毒,或无法进行HVEM [
9]。因为CD4的频率的差异+T细胞(以及通过推理IFN -
γ生产)在阴道组织召回响应可以解释的差异渗透病毒特异性CD8的频率+T细胞,我们测量CD4细胞+t细胞渗透到粘膜组织和DLN召回响应(图
4)。相比HSV-specific CD8的结果+T细胞浸润CD4的频率没有差异+T细胞被认为在小鼠的阴道粘膜或DLN影射HSV-2(333) /Δ7-15 -
β加比那些满怀HSV-2 (333) / gD -
β加,我们得出这样的结论:最初的交互HSV gD在启动阶段的C57BL / 6小鼠免疫反应并不改变CD4+t细胞反应DLN或阴道粘膜在挑战阶段。然而,我们的数据不能排除不同干扰素-
γ生产反应CD4+T细胞在回忆起反应。
CD4+T细胞频率不不同引流淋巴结(a)或阴道粘膜(b)中分离出淋巴细胞与病毒组老鼠" - 2 / gD -
β加,左,打开圆圈)或不能- 2 / gD-Δ7-15 -
β加,满三角形)HVEM接触。从个人老鼠符号显示数据,与水平线指定为每个实验组的平均。数据汇集与3 - 4三个独立的实验老鼠每组。
3.4。调节t细胞渗透到受感染的组织在召回响应可能改变HVEM有约在先的
亚群有一个重要的角色在指导急性粘膜HSV感染小鼠的细胞免疫反应通过改变之间的趋化因子和细胞因子梯度受感染的组织和淋巴结
28]。自改变Treg频率在不同组织在回忆反应可能导致抗病毒CD8我们观察到的差异+T细胞频率,我们评估Treg频率在召回响应感染模型。Foxp3+CD4+亚群被发现在一个较低的频率与HSV-2阴道粘膜的老鼠"(333)/Δ7-15 -
β加比老鼠满怀HSV-2 (333) / gD -
β加(图
5);然而,这种差异没有达到统计学意义。没有发现Foxp3差异+CD4+亚群在不同实验之间的DLN组。尽管趋势观察Treg渗透到阴道粘膜在召回响应HSV-specific CD8的渗透是成反比关系+T细胞,由于缺乏统计学意义我们不能坚定地表明亚群的作用在指挥这种反应。
Foxp3+CD4+T细胞频率没有显著不同引流淋巴结(a)或阴道粘膜(b)中分离出淋巴细胞与病毒组老鼠" - 2 / gD -
β加,左,打开圆圈)或不能- 2 / gD-Δ7-15 -
β加,满三角形)HVEM接触。从个人老鼠符号显示数据,与水平线指定为每个实验组的平均。数据汇集与3 - 4三个独立的实验老鼠每组。
3.5。归巢受体表达在召回HSV-Specific T细胞反应是不受HVEM有约在先
招聘效应T细胞感染的粘膜组织依赖于CXCR3的表达(
27),这是趋化因子受体CXCL9 CXCL10。我们以前观察到的水平CXCL9和CXCL10受到影响在HSV感染的急性期基于病毒是否能参与HVEM [
9]。CXCR3启动T细胞反应是很重要的,有一个潜在的作用,诱导T细胞记忆(
29日),和一个可能的解释CD8的差异+T细胞浸润我们观察到可能与归巢受体的表达。因此,我们化验CXCR3的表达在不同子集的淋巴细胞在淋巴结和阴道组织召回响应。CD8 CXCR3表达的平均荧光强度+,CD4+,具体+CD4+T细胞没有基于不同启动病毒是否能够参与HVEM(图
6)。我们得出结论,尽管我们之前的观察趋化因子的差异生产基于HVEM表达急性反应(
9),没有可衡量的趋化因子受体表达的差异可能证明在召回响应的基础上,与HVEM gD交互在启动。
CXCR3表情CD8+,CD4+,具体+CD4+T细胞不统计在不同组小鼠影射与病毒- 2 / gD -
β加,黑条)或不能- 2 / gD-Δ7-15 -
β加,点画酒吧)HVEM接触。盖茨选择排除是非基于同形像控制抗体染色标记细胞。数据表示为平均荧光强度(MFI) 3 - 4表示细胞群的老鼠每条件,加上标准差。
P
值反映了每个细胞群之间的差异意味着CXCR3 MFI组老鼠与不同的病毒。
4所示。讨论
我们的研究描述了一个急性交互的角色与HVEM HSV-2 gD修改召回抗病毒免疫反应后阴道内的感染的老鼠。我们主要观察期间是订婚HVEM急性感染增加了HSV-specific CD8(启动)+在粘膜重新t细胞反应。我们调查了几个可能的因素观察,但对CD4无法清楚地展示角色+t细胞,Foxp3+CD4+亚群,或表达的趋化因子受体CXCR3反应细胞与启动病毒是否能HVEM接触。
我们使用的这些研究小鼠阴道内的挑战模式(
21]探讨抗病毒细胞召回在粘膜反应。这个模型是有限的研究HSV-2发病机制有效感染小鼠的死亡率动物野生型病毒使用时,需要我们来生成初始启动抗病毒免疫反应的一个减毒病毒。老鼠可以防止疾病在阴道内的挑战与野生型病毒通过各种手段,包括被动抗体转移(
30.),由代HSV-specific细胞反应(
23,
31日,
32),从初步研究我们知道减毒病毒提供保护后续野生型HSV的挑战。我们没有正式证明这种保护机制,但我们希望启动与病毒导致体液免疫和细胞免疫调节保护的能力。因为之前我们的工作(
9(图)和当前的数据
1)也证明突变的gD废除与HVEM只有轻微影响本地病毒复制在阴道内的模型中,我们相信我们的结果反映出效果,主要是由于病毒的相对能力启动HVEM打交道。记忆T细胞反应产生一个小人口CD8的效应池内+T细胞(
33),和抗病毒T细胞活化和扩张几乎24小时后进行感染
34]。同时,记忆T细胞的数量生成决议后急性感染被认为至少部分取决于在效应阶段的峰值响应的细胞免疫反应
34];我们之前的数据没有确定峰值HSV-specific CD8的差异+T细胞反应的基础上病毒接触HVEM [
9]。因此,小复制区别两种病毒接种后一天(0.5日志空斑形成单位/毫升)不太可能解释召回超过两个的区别在粘膜反应。
第二个潜在替代解释我们的研究结果是,gB-specific召回响应是专门被订婚改变HVEM启动期间,导致召回的反应,也许是HSV-specific但涉及亚优势抗原表位。一致与整体CD8。这可能是我们的观察结果+在粘膜组织T细胞频率不变的回忆起反应。然而,我们之前发现急性CD8的没有任何区别+gB T细胞反应496 - 503挑战后毒性HSV-2 (333) / gD HSV-2相比(333)/Δ7-15,结合理解,记忆的反应在一定程度上依赖于峰值响应(
34),建议对这种可能性。然而,我们不能完全排除这另类的解释与我们的数据。
HVEM是肿瘤坏死因子受体家族的成员,这是广泛表达于造血细胞(
35,
36]。信号通过免疫细胞HVEM导致不同的反应取决于上下文的参与(
8]。订婚的HVEM光或淋巴毒素-
α增加t细胞激活(
35),而BTLA [
37,
38]和CD160 [
39减弱t细胞活化和增殖与HVEM互动。尽管淋巴细胞通常不被认为是感染HSV的目标
在活的有机体内的交互gD在病毒囊膜和HSV感染的细胞可以调节淋巴细胞通过与HVEM的交互活动。HSV gD HVEM结合在同一个membrane-distal cysteine-rich域(CRD1) [
40]既是BTLA [
41]和CD160 [
39),而可溶性gD竞争性抑制BTLA-HVEM互动(
38]。gD的交互与HVEM本身会引发NF -
κB激活(
42]。还有,gD可能竞争性抑制的绑定HVEM BTLA或CD160,后果,取决于HVEM-BTLA / CD160交互作用的影响。与HVEM HSV gD交互也可能改变其他的反应(nonlymphocyte)免疫细胞表达HVEM或其配体,如树突状细胞的体内平衡是依赖HVEM和BTLA信号(
43),而NK细胞,这可能是由参与激活CD160 [
44]。
鉴于HVEM及其之间的多个组合绑定多个配体,光和约束力的合作伙伴之间HVEM和淋巴毒素-
β受体(LT -
βR)和微分调节的表达这些分子在炎症反应在不同的细胞类型,任何上述互动机制将被gD改变影响记忆t细胞的反应并不明显。之前的研究在BTLA-deficient老鼠显示增加天真CD8的分化+T细胞进入中央记忆细胞在缺乏BTLA [
14),这表明我们的结果可以解释为在急性感染gD HVEM-BTLA信号的干涉。最优Treg反应也依赖于HVEM-BTLA信号通路(
17];upregulation HVEM的T细胞亚群和BTLA效应细胞刺激后表明,假设Treg水平信号通过HVEM-BTLA效应T细胞在急性反应可能计划随后的记忆细胞分化,控制数字或其他特征的记忆细胞群(例如,迁徙特征可能会改变对趋化因子受体表达的影响)。然而,随着其他细胞也表达HVEM和BTLA,包括DCs和NK细胞,HVEM信号通过这些细胞的作用形成的记忆免疫反应也是可能的。
一些证据显示可能的方法,趋化因子和细胞因子在急性免疫反应的发展环境可能会影响记忆细胞的生成和持久性。抗原CD4+近来发现T细胞需要表达的光和HVEM持续记忆细胞(
45]。在T细胞表达趋化因子受体CXCR3 DLNs也被卷入诱导T细胞记忆(
29日]。任何HVEM-LIGHT调制信号通过gD可能影响或这两种途径。也有可能记忆细胞生成和持久性不受初始gD-HVEM交互影响,但随后的趋化因子生产或记忆细胞趋化因子受体表达的程序以某种方式的初始上下文HVEM信号,导致趋化因子的变化梯度在回忆起反应,改变不同的相对渗透记忆淋巴细胞。我们没有测量趋化因子响应在这些实验中,在挑战阶段和CXCR3测量没有揭示角色这种受体的表达在我们观察到的响应。进一步的工作定义底层机制为我们观察正在进行,包括评估不同的时间点和实验使用过继转移和HVEM基因敲除小鼠。
据我们所知,本研究是第一个显示HSV gD-HVEM交互对召回的影响免疫反应在HSV感染模型。然而,gD-HVEM交互记忆免疫的影响并不完全基于之前意想不到的疫苗研究[
10- - - - - -
12]。在这些调查,建立了候选疫苗病毒抗原表达不同的c端域融合1型单纯疱疹病毒gD和肌内交付给老鼠。这些构造诱导免疫反应比那些缺乏gD融合或gD无法与HVEM交互。作者认为这主要观察与coinhibitory gD的干涉信号自然BTLA-HVEM交互。
很多未被解答的问题由我们工作中是否有病毒的优势被赋予HVEM信号通路的操作。似乎违反直觉的HSV进化到使用一个受体,最终会导致更强的召回响应在最初感染的网站如果受体已经使用一个不同的条目。感染的一种可能性是,最初建立的青睐使用gD扰乱HVEM信号(
9]。如果病毒能够重新激活和流人即使在强烈的回忆反应的存在,有可能对这种效果没有明显的选择压力。进一步调查的多效性的功能HVEM免疫力可能阐明这个问题。
最后,值得进一步的影响观察评论HSV疾病的发病机理和可能的治疗,包括接种疫苗。研究人类的三叉神经节和皮肤活检样本强烈支持内存CD8的概念+复发感染的t细胞反应的关键是控制(
46,
47]。操纵HVEM信号正确直接这些反应相关组织可以治疗疫苗策略(
11]。对复发也有影响。虽然之前的研究个人HSV-specific细胞免疫,但没有感染的血清学和临床证据未能识别HVEM多态性改变病毒进入细胞(
48),有可能HVEM变异可能导致信号差异,促进或降低有效的粘膜细胞免疫反应在病毒再活化。类似HVEM变异频繁复发患者的调查还没有完成。