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人类巨细胞病毒UL144、UL146和UL147基因多态性研究

摘要目的:小儿先天畸形是影响我国出生人口素质的重要因素,宫内感染是引起新生儿先天畸形的重要因素之一,而人类巨细胞病毒(HumanCytomagelovirus,HCMV)则在引起先天宫内感染的微生物中居于首位。综合国内外研究结果知,活产新生儿的先天性HCMV感染率约为0.3%-2.3%,平均为1%。先天感染儿中,有症状或明显改变的占5%,有轻微症状或非典型症状改变的占5%。其余90%HCMV感染表现为亚临床或慢性感染,这其中5-15%HCMV感染儿多在生后2年内发生神经性耳聋或不同程度的神经精神运动障碍。HCMV感染引起的先天疾病或畸形主要包括:黄疸性肝炎、胆道闭锁、先天性巨结肠等肝胆消化系统疾病或畸形;小头畸形、智力发育迟缓等神经系统畸形等。部分HCMV先天感染儿也可表现为无症状带毒者。最近研究证明不同的HCMV分离株可在体内表现出不同的细胞嗜性。我们以往的研究资料也显示,神经系统畸形患儿HCMV分离株比肝胆消化系统畸形患儿HCMV分离株的首次病毒分离周期短(分别为平均9.5天和19.5天);且HCMV血清抗体与HCMV病毒多肽的反应性在不同系统畸形患儿之间存在差异。 目前,HCMV感染的致病机理尚不清楚,大多数学者认为与病毒的自身结构,特别是与病毒的毒力、组织细胞嗜性及其逃避机体免疫能力密切相关的病毒基因差异,可能是决定HCMV先天感染致病多样性的重要因素。这些病毒基因的多态性可能是HCMV致畸、致病的根本原因。因此,针对HCMV不同分离株中与病毒的致病性密切相关的病毒基因的各项研究已然成为目前国际巨细胞病毒研究最活跃的研究领域。1998年,Wirgart等用DNA测序的方法研究了HCMV基因组中与病毒毒力相关的直接早期启动子和增强子、与病毒复制相关的DNA聚合酶及与病毒免疫原性相关的gB蛋白基因等基因序列在不同HCMV临床分离株之间的差别,虽证实上述差别的存在,但是并没发现这种差别在不同分离株中与病毒致病性存在本质的联系。以上说明与HCMV毒力、病毒复制等相关基因的差异并不是决定病毒致病性差异的主要分子基础。 1996年,Cha等对HCMV实验室高传代分离株AD169株、Towne株及低传代株Toledo株进行了核酸序列的比较,结果发现Towne株含有4个、Toledo株含有19个在AD169株不存在的基因,且Towne株中的4个新基因只有一个基因与Toledo株的基因相同(为UL147),表明在HCMV基因组中,此段序列为高度可变序列。Toledo株的19个新基因随后被分别命名为HCMVUL133、UL134、…UL151,作者推测,此19个基因可能在病毒的复制、潜伏和对宿主的致病性方面起重要作用,其中一些基因具有编码糖蛋白的能力,可能在体内病毒对细胞受体的吸附方面起重要作用,进而决定病毒的组织细胞嗜性。作者进一步采用长度约为4Kb的上述DNA片段为探针,用Southern转印方法检测了5株临床分离株DNA的BamHI片段,用已知探针对长度约为4.5-4.7Kb的片段进行杂交,证实临床HCMV株中存在上述基因,且不同株病毒的基因片段大小不同。Lurain等证实,HCMVUL144编码一种疱疹病毒穿入介子(HveA)的类似分子,在45株主要来源于器官移植患者和艾滋病患者的低传代临床分离株中,有21%的碱基位点和相同百分比的氨基酸位点被替换,并可依据UL144基因序列中的这一替换情况将以上分离株划分为3个组,作者认为UL144产物在病毒的感染性和引起宿主疾病方面可能起到重要作用。Benedict等的研究结果认为UL144也可能与病毒逃避机体免疫作用有关。Penfold等证实,UL146和UL147的产物与α趋化因子序列相似,其中UL146产物与病毒对中性白细胞的吸附有关,与在感染中病毒的扩散和巨细胞包涵体病患者病毒在中性白细胞持续存在有关。 从上述研究可以想到,HCMV在先天感染中引起不同系统畸形或临床病症的差异更可能是由于病毒侵入后的吸附和扩散有关的基因即决定病毒组织细胞嗜性和与病毒逃避机体免疫能力密切相关的基因差异所致。 本研究拟选择依照病毒感染的组织细胞进行严格分类的HCMV低传代分离株和无症状HCMV感染儿的尿标本,进行HCMVUL144、UL146和UL147基因的多态性研究,以期望在分子水平阐明不同临床分离株致病性差异的机理,寻找具有临床诊断和治疗价值的基因或基因变化,为HCMV先天感染的临床诊断和防治提供资料。

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