研究人員開(kāi)發(fā)了跟蹤黃熱病病毒復(fù)制的技術(shù)
普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)系的研究人員開(kāi)發(fā)出一種新方法,可以精確跟蹤黃熱病病毒在個(gè)體宿主免疫細(xì)胞中的復(fù)制。這項(xiàng)技術(shù)在3月14日發(fā)表在Nature Communications期刊上的論文中有所描述,可以幫助開(kāi)發(fā)針對(duì)一系列病毒的新疫苗,包括登革熱和寨卡病毒。
黃熱病病毒(YFV)是黃病毒科的一員,也包括登革熱和寨卡病毒。盡管廣泛使用高效疫苗,但該病毒被認(rèn)為可以感染體內(nèi)多種細(xì)胞,每年導(dǎo)致多達(dá)20萬(wàn)例黃熱病。該疫苗由一種名為YFV-17D的活的減毒形式的病毒組成,其RNA基因組與毒力株的同源性超過(guò)99%。減毒病毒基因組中1%的差異可能會(huì)微妙地改變與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用,從而誘導(dǎo)保護(hù)性免疫反應(yīng)而不會(huì)引起疾病。
探索病毒如何與宿主相互作用,以及這些過(guò)程如何導(dǎo)致毒力和疾病,Alexander Ploss,分子生物學(xué)助理教授和普林斯頓大學(xué)的同事采用了一種稱(chēng)為RNA Prime流的技術(shù),可以檢測(cè)單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的RNA分子。他們使用該技術(shù)追蹤在感染小鼠血液中循環(huán)的各種免疫細(xì)胞中復(fù)制的病毒顆粒的存在。小鼠通常對(duì)YFV有抗性,但Ploss及其同事發(fā)現(xiàn),如果從小鼠免疫細(xì)胞中除去轉(zhuǎn)錄因子STAT1(抗病毒干擾素信號(hào)通路的一部分),即使是減毒的YFV-17D菌株也是致命的。該發(fā)現(xiàn)表明免疫細(xì)胞內(nèi)的干擾素信號(hào)傳導(dǎo)保護(hù)小鼠免受YFV的影響,并且該途徑中的物種特異性差異允許病毒在人和某些其他靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中復(fù)制,但不能在小鼠中復(fù)制。
因此,YFV-17D能夠在免疫系統(tǒng)被能夠激活干擾素信號(hào)傳導(dǎo)的人免疫細(xì)胞替代的小鼠中有效復(fù)制。然而,就像用減毒YFV疫苗免疫的人類(lèi)一樣,這些“人源化”小鼠在感染YFV-17D時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)疾病癥狀,這讓Ploss及其同事研究了減毒病毒與人體免疫系統(tǒng)相互作用。利用他們的病毒RNA流技術(shù),研究人員確定該病毒可以在某些人類(lèi)免疫細(xì)胞類(lèi)型中復(fù)制,包括B淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞,其中之前未檢測(cè)到病毒。研究人員發(fā)現(xiàn),病毒靶向的人類(lèi)細(xì)胞類(lèi)型在動(dòng)物的血液和脾臟感染過(guò)程中發(fā)生變化,突出了人體免疫系統(tǒng)中YFV-17D復(fù)制的獨(dú)特動(dòng)態(tài)。
下一步,分子生物學(xué)博士后研究員兼該研究的第一作者弗洛里安·杜阿姆(Florian Douam)表示,在YFV感染患者和YFV-17D疫苗接種者的免疫細(xì)胞亞群中確認(rèn)YFV復(fù)制。 。Douam說(shuō),病毒RNA流現(xiàn)在提供了進(jìn)行此類(lèi)分析的手段。
研究人員還計(jì)劃研究黃熱病毒的毒力和減毒株是否感染不同的宿主免疫細(xì)胞。這種方法可能有助于解釋為什么有些感染病毒的人死亡而其他人只產(chǎn)生最輕微的癥狀,以及YFV-17D基因組中的哪些變化會(huì)削弱病毒導(dǎo)致疾病的能力。“這可以指導(dǎo)合理設(shè)計(jì)針對(duì)相關(guān)病原體的疫苗,如寨卡病毒和登革熱病毒,”普洛斯說(shuō)。
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