Complement fixing activity of dengue virus and envelope protein on the surface of infected cells

การกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ของไวรัสเด็งกี่และโปรตีนเอ็นวีลอปบนผิวเซลล์ที่ติดเชื้อ

Name: Jintana Jaiyen

MeSH: Complement Activation

MeSH: Dengue Hemorrhagic Fever

MeSH: Shock

Abstract: Severe vascular leakages and shocks are the major causes of death in patients with dengue hemorrhagic fever/dengue shock syndrome (DHF/DSS). Massive complement activation and vascular leakage are the hallmarks of this disease, but the underlying mechanism has remained unclear. A previous study suggested that dengue-NS1, a non-virion associated protein, activates the human complement system. Membrane associated NS1 on the surfaces of dengue virus (DV)-infected cells activated complement via the antibody dependent classical pathway and the alternative pathway. Moreover, soluble NS1 could activate the complement system independent of specific antibodies. Both NS1 on the surface of DV-infected cells and soluble NS1 activated complement to the terminal complement complex. Altogether, it is suggested that NS1 may be one of the major DV antigens which plays an important role in the immunopathogenesis of DV infection. In this study we sought to examine dengue envelope (E) protein, a major protein on the viral envelope, and its complement fixing activity. E protein has also been detected on the surface of DV-infected cells. Because NS1 levels and viremia titers are associated with disease severity, it is tempting to speculate that the large production of DV during the acute phase of the disease may participate in complement activation as well. In the present study DV was purified using sucrose density gradient centrifugation to eliminate NS1. Purified DV spontaneously activated complement to the terminal pathway independent of specific antibodies. In the case of virus-infected cells, E protein on the surface of DV-infected human monocytic cell line, U937, activated complement via the alternative pathway. The activation, unlike purified DV, was dependent of E specific antibodies. The complement fixing activity of membrane associated E was confirmed by using cells stably expressing prM-E. Both purified DV and E protein on the surface of DV-infected cells activated complement to completion resulting in the generation of fluid phase membrane attack complex SC5b-9 and deposition of C5b-9. Complement activation by DV-E may be one of the key events responsible for vascular leakage occurring in DHF/DSS.

Abstract: ภาวะเลือดออกและการรั่วของพลาสมาจำนวนมากออกนอกหลอดเลือดแบบเฉียบพลันเป็นสาเหตุสำคัญที่อาจทำ ให้ผู้ป่วยไข้เลือดออกเสียชีวิตได้ ในกลุ่มผู้ป่วยที่มีอาการรุนแรงนี้จะพบว่ามีการกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ที่รุนแรงเกิดขึ้น ร่วมด้วย แต่พยาธิกำเนิดของโรครวมถึงสาเหตุที่ทำให้เกิดการกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด งานวิจัย ก่อนหน้านี้พบว่าโปรตีน NS1 ของไวรัสเด็งกี่ ซึ่งเป็นโปรตีนส่วนที่ไม่เป็นองค์ประกอบในโครงสร้างของอนุภาคไวรัส เป็นตัวการสำคัญที่สามารถกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ โดยโปรตีน NS1 ที่อยู่บนผิวของเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสเด็งกี่ และ โปรตีน NS1 ที่ถูกปล่อยออกมานอกเซลล์มีความสามารถในการกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ได้ โดยผ่านทาง Classical และ Alternative pathway อย่างมีประสิทธิภาพจนสิ้นสุดกระบวนการ ความสามารถในการกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ของ โปรตีน NS1 นี้จึงน่าจะมีผลต่อกระบวนการของพยาธิกำเนิดอันส่งผลทำให้เกิดภาวะช็อกและการรั่วของพลาสมาออกนอก หลอดเลือดซึ่งจะพบในคนไข้ที่มีอาการรุนแรง นอกจากโปรตีน NS1 แล้วอนุภาคไวรัสเอง และโปรตีน E อาจมีผลในการ กระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ได้เช่นกัน เนื่องจากพบว่าปริมาณของไวรัสในกระแสเลือดมีความสัมพันธ์กับความรุนแรงของ โรคเช่นเดียวกับปริมาณโปรตีน NS1 และเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสสามารถกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ได้เมื่อมีแอนติบอดีที่ จำเพาะต่อไวรัสเด็งกี่ ในการศึกษานี้มีจุดประสงค์เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติของไวรัสเด็งกี่ และโปรตีน E ต่อการกระตุ้นระบบคอมพลี เมนต์ ผู้วิจัยได้ทำการแยกไวรัสเด็งกี่ให้บริสุทธิ์จากอาหารเลี้ยงเซลล์ยุงที่ติดเชื้อไวรัสเด็งกี่ซีโรทัยป์ 2 โดยวิธี sucrose density gradient centrifugation จากผลการทดสอบการกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ พบว่าไวรัสเด็งกี่สามารถกระตุ้นระบบ คอมพลีเมนต์ได้โดยไม่ต้องอาศัยแอนติบอดีที่จำเพาะต่อไวรัสเด็งกี่ จนได้โปรตีนคอมเพล็กซ์ตัวสุดท้ายคือ SC5b-9 สำหรับการศึกษาผลของโปรตีน E ต่อการกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ ผู้วิจัยใช้เซลล์โมโนซัยต์ที่ติดเชื้อไวรัส (U937) และ เซลล์ที่มีการแสดงออกของโปรตีน prM-E อย่างถาวรซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีโปรตีน E อยู่บนผิวเซลล์เหล่านั้น ผลการศึกษา พบว่าโปรตีน E บนผิวเซลล์ทั้ง 2 ชนิดสามารถกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ได้ในสภาวะที่มีแอนติบอดีที่จำเพาะต่อโปรตีน E โดยผ่านทาง Alternative pathway จนได้โปรตีนคอมเพล็กซ์ตัวสุดท้ายคือ SC5b-9 เช่นเดียวกับไวรัสเด็งกี่ ผลการศึกษา ทั้งหมดนี้สรุปได้ว่าไวรัสเด็งกี่และโปรตีน E บนผิวของเซลล์ที่ติดเชื้อสามารถกระตุ้นระบบคอมพลีเมนต์ได้ และอาจเป็น ปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการรั่วของผนังหลอดเลือดในผู้ป่วยไข้เลือดออกที่มีความรุนแรงของโรคได้เช่นเดียวกับโปรตีน NS1 ที่เคยมีการศึกษามาก่อนหน้านี้

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Panisadee Avirutnan

Role: Thesis Advisors

Created: 2007

Modified: 2553-06-19

Issued: 2010-06-10

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH J61c 2007

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Immunology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4737216.pdf	2.19 MB	10	2022-09-02 13:18:19

ใช้เวลา

0.46854 วินาที