经动物猴实验,以登革病毒作初次感染,发现病毒在病毒血症前已侵入附近淋巴组织,以后迅速扩展至全身淋巴组织,病毒血症消失后,病毒仍可在白细胞等组织细胞中复制,并再次进入血循环中,与抗体结合形成免疫复合物。第二次感染时,组织细胞中的病毒量比初次感染时明显增多,如将登革病毒抗体注入猴体内后,再以登革病毒攻击,其病毒量比对照组猴(注射无登革病毒抗体的猴)高51倍。同时也发现有登革病毒抗体者的白细胞培养病毒,其白细胞内病毒复制的阳性率比无抗体者的白细胞明显增高,以上实验证明病毒繁殖明显增加的原因与抗体存在有关。
血清学研究证实,登革病毒表面存在原封不动种不同的抗源决定簇,即群特异性决定簇和型特异性决定簇,群特异性决定簇为黄病毒(包括登革病毒在内)所共有,其产生的抗体对登革病毒感染有较强的增强作用,称增强性抗体,型特异性决定簇产生的抗体具有较强的中和作用,称中和抗体,能中和同一型登革病毒的再感染,对异型病毒也有一定中和能力。二次感染时,如血清中增强性抗体活性弱,而中和抗体活性强,足以中和入侵病毒,则病毒血症迅速被消除,患者可不发病,反之,体内增强性抗体活性强,后者与病毒结合为免疫复合物,通过单核细胞或巨噬细胞膜上的Fc受体,促进病毒在这些细胞中复制。称抗体信赖性感染增强现象(Antibody-dependent enhancement,ADE),导致登革出血热发生。有人发现Ⅱ型登革病毒株有多个与抗体依赖性感染增强现象有关的抗源决定簇,而其他型病毒株则无这种增强性抗原决定簇,故Ⅱ型登革病毒比其他型病毒易引起登革出血热。
Halstead认为增强性抗体和中和抗体在体内并存时,只有当中和抗体下降到保护水平以下时才能发生ADE现象。婴儿通过胎盘从母体获得登革病毒抗体后,初次感染登革病毒可以发生登革出血热。有人研究6~8月龄婴儿血清中登革病毒中和抗体已降到保护水平以下,而增强性抗体还在有效浓度内,如遇上登革病毒流行,则易患登革出血热,这与临床上登革出血热婴儿多数是6~8月龄是相符合的。
含有登革病毒的单核细胞,在登革病毒抗体的存在下大量繁殖并转运到全身,成为免疫反应的靶细胞,由活性T细胞激活单核细胞,释放各种化学介质,激活的T细胞本身亦可释放一系列淋巴因子。这些生物活性物质激活补体系统与凝血系统,使血管通透性增加,DIC形成,导致出血和休克。患者血中组胺增高,组胺可扩张血管,增加血管通透性,Ⅰ型变态反应参与存在。登革病毒抗原与有Fc受体和病毒受体的血小板相结合,登革病毒抗体与血小板上的病毒抗原结合,产生血小板聚集、破坏,导致血小板减少,患者骨髓呈抑制,血小板生成减少。血小板减少可导致出血,还可影响血管内皮细胞的功能。免疫复合物沉积于血管壁,激活补体系统,引起血管壁的免疫病理损伤,Ⅲ型变态反应也参与发病。