研究人員開發(fā)了跟蹤黃熱病病毒復制的技術
普林斯頓大學分子生物學系的研究人員開發(fā)出一種新方法,可以精確跟蹤黃熱病病毒在個體宿主免疫細胞中的復制。這項技術在3月14日發(fā)表在Nature Communications期刊上的論文中有所描述,可以幫助開發(fā)針對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,但該病毒被認為可以感染體內(nèi)多種細胞,每年導致多達20萬例黃熱病。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99%。減毒病毒基因組中1%的差異可能會微妙地改變與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用,從而誘導保護性免疫反應而不會引起疾病。
探索病毒如何與宿主相互作用,以及這些過程如何導致毒力和疾病,Alexander Ploss,分子生物學助理教授和普林斯頓大學的同事采用了一種稱為RNA Prime流的技術,可以檢測單個細胞內(nèi)的RNA分子。他們使用該技術追蹤在感染小鼠血液中循環(huán)的各種免疫細胞中復制的病毒顆粒的存在。小鼠通常對YFV有抗性,但Ploss及其同事發(fā)現(xiàn),如果從小鼠免疫細胞中除去轉(zhuǎn)錄因子STAT1(抗病毒干擾素信號通路的一部分),即使是減毒的YFV-17D菌株也是致命的。該發(fā)現(xiàn)表明免疫細胞內(nèi)的干擾素信號傳導保護小鼠免受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類動物中復制,但不能在小鼠中復制。
因此,YFV-17D能夠在免疫系統(tǒng)被能夠激活干擾素信號傳導的人免疫細胞替代的小鼠中有效復制。然而,就像用減毒YFV疫苗免疫的人類一樣,這些“人源化”小鼠在感染YFV-17D時沒有出現(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,研究人員確定該病毒可以在某些人類免疫細胞類型中復制,包括B淋巴細胞和自然殺傷細胞,其中之前未檢測到病毒。研究人員發(fā)現(xiàn),病毒靶向的人類細胞類型在動物的血液和脾臟感染過程中發(fā)生變化,突出了人體免疫系統(tǒng)中YFV-17D復制的獨特動態(tài)。
下一步,分子生物學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胞亞群中確認YFV復制。 。Douam說,病毒RNA流現(xiàn)在提供了進行此類分析的手段。
研究人員還計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削弱病毒導致疾病的能力。“這可以指導合理設計針對相關病原體的疫苗,如寨卡病毒和登革熱病毒,”普洛斯說。
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