登革病毒(Dengue virus,DENV)属于黄病毒科(Flavivirade)黄病毒属(Flavivirus)中的一个血清型亚群,主要通过埃及伊蚊和白纹伊蚊等昆虫媒介传播。登革热已成为继疟疾之后全球传播最广的第二大虫媒疾病,每年约有近25亿人群面临感染登革热的风险,确诊登革热病例超过5000万例。随着全球变暖和经贸往来增多全球热带和亚热带地区面临越来越严重的登革感染风险,造成严重的社会负担。前期研究认为引起重症登革热感染(登革出血热:dengue haemorrhagic fever,DHF;登革休克综合征:dengue shock syndrome,DSS)的主要原因是抗体依赖增强感染(Antibody-dependent enhancement:ADE)。同时越来越多的研究证明抗体依赖增强感染不仅存在异型登革病毒之间,在寨卡、乙型脑炎、登革等黄病毒之间也存在明显的抗体依赖增强感染现象。制约登革疫苗研发的难题不仅由于登革病毒及黄病毒间的抗体依赖增强感染现象,而且尚不具备理想的登革病毒感染动物模型重述人类登革热病毒感染机理。树鼩(Tree shrew),一种外形类似于松鼠的小型哺乳动物,其基因组比啮齿动物与灵长类动物具有显著更高的相似性,已被用于许多病毒模型研究。本研究首先开展了登革病毒等虫媒病毒的流行及重组进化研究,通过MEGA7.0,RDP4.0和BioEdit等软件研究寨卡病毒(Zikavirus,ZIKA),日本乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV),西尼罗河病毒(West nile virus,WNV)和登革病毒的系统发育,重组和进化相关性;通过对2015年西双版纳爆发登革II型全基因组的测序及进化关系分析研究其起源及流行趋势,以便全面的了解登革及其近缘关系的虫媒病毒的流行及进化关系。由于登革病毒ADE严重制约了疫苗的研发,我们通过在THP-1细胞上模拟建立了体外ADE模型,并以此为基础进行人外周血单核细胞(human peripheral blood monouclearcells,HPBMCs)microRNA 组学测序,探讨 ADE 过程中 microRNA 表达差异谱及相关调控基因。通过自噬芯片研究自噬基因和通路在登革病毒及ADE过程中的调控机制。同时本研究还探讨了乙型脑炎E蛋白抗体引起的登革病毒ADE现象及研究2015年西双版纳爆发登革与乙型脑炎之间的交叉联系。目前尚没有理想的登革病毒感染模型,本课题还开展了登革热树鼩模型的研究。对43只健康成年树鼩通过尾静脉和皮下多点注射登革病毒,观察其病毒血症、中和抗体出现的时间和特点,对在树鼩模型引起的发病情况、血常规和组织病理学进行研究,并对动物模型主要组织中的病毒滴度和持续时间进行了检测。本研究结果表明黄病毒(DENV,WNV,JEV和ZIKA)的全整基因组在大小和结构上具有高度的相似性,特别是在DENV和WNV中。然而,基因组结构之间存在一些差异,特别是ZIKA病毒在结构蛋白区域具有C和M之间的独特前肽。另外,2K蛋白在JEV的非结构蛋白NS4A和NS4B之间呈现缺失。另外,DENV,WNV,JEV和ZIKA病毒在全球的亲缘关系呈现出了各自独特特点。本研究在THP-1细胞上成功建立了登革病毒体外ADE模型。研究DENV-3直接感染和ADE感染PBMCs,发现ADE感染8小时组中有10个上调和1个下调的已知miRNA,以及ADE感染24小时中有37个上调和4个下调的已知miRNA,这些表达差异miRNA主要作用于细胞分裂、细胞生长、蛋白质泛素化、信号转导和应激反应等。同时,为探讨乙型脑炎病毒与登革病毒直接的交叉反应及引起ADE的可能性,对2015年30例临床患者检测结果表明,患者血样均出现JEV IgG,DENV IgG和IgM阳性(>阴性值的2倍)。在登革热患者血清中,JEV IgG值与DENV IgM相似但与DENV IgG不同。在树鼩登革热动物模型的研究中,32只受感染的树鼩中有4只在2至33天出现登革热(DF)症状,病毒抗体中和滴度在7-15天出现增强。随机抽样检测结果表明,在感染后第2天至第21天出现病毒血症,在感染后45天仍然能够在脑部检测到病毒。树鼩天冬氨酸转氨酶(AST),丙氨酸氨基转移酶(ALT)和碱性磷酸酶(ALP)在感染后12天达到峰值。在树鼩模型血常规检测中,出现轻度血小板减少和白细胞轻微下降,WBC,PLT,PCT和P-LCR也检测到明显差异,但在RBC,HGB,HCT,MPV,MCV,MCH,MCHC,RDW-SD,RDW-CV和PDW中未观察到显著变化。综上所述,本研究首先对全球范围内黄病毒(登革、寨卡、乙型脑炎、西尼罗河病毒)进行进化和重组分析,探讨了登革病毒ADE感染后的miRNA表达差异谱和调控的通路,并尝试建立登革病毒树鼩感染模型。本研究对登革病毒的重组进化,免疫病理以及动物模型的研究提供了基础研究参考数据。