近日,中國農業(yè)科學院蘭州獸醫(yī)研究所口蹄疫與新發(fā)病流行病學團隊解析了非洲豬瘟病毒(ASFV)在豬體內感染的靶細胞,以及在靶細胞內延長感染(Prolonged infection)的機制。
相關研究結果以“Single-cell pro?ling of African swine fever virus disease in pig spleen reveals viral and host dynamics”為題,發(fā)表于《美國科學院院報》(PNAS)。
非洲豬瘟是危害世界養(yǎng)豬業(yè)的“頭號殺手”,然而,ASFV在豬體內真實生理環(huán)境下感染的靶細胞以及其在靶細胞內延長感染的機制仍不明確。
針對此問題,該研究利用單細胞測序,結合流式細胞術、多色組織芯片和體外感染鑒定等多種技術,對ASFV 感染過程中脾臟細胞類型組成的動態(tài)變化、感染細胞嗜性,調控免疫應答和抗病毒反應規(guī)律,以及其延長感染機制等方面進行了研究。
該研究首先建立了ASFV對豬感染致死的模型,測定了各組織感染指標的消長規(guī)律,表明脾臟是病毒載量最高的器官,因而選擇病毒感染豬的脾臟進行單細胞測序。
進一步深入分析及實驗驗證,確定了巨噬細胞和單核細胞是脾臟中感染ASFV的主要細胞類型。ASFV感染造成巨噬細胞大量死亡,一種罕見的單核細胞亞群成為了病毒感染的主要群體,對該群單核細胞進行譜系分析表明,它們是由骨髓緊急運輸而來的未成熟單核細胞,該群細胞均未表達或低表達單核細胞的標記分子CD14。
對該靶細胞分析發(fā)現,細胞凋亡、干擾素反應和抗原呈遞能力在這些單核細胞中被顯著抑制,這有利于ASFV在豬體內的感染延長。
由于該群未成熟的細胞不表達經典的單核細胞標志分子CD14,因此,到目前為止,未成熟單核細胞作為ASFV重要靶細胞的還未被發(fā)現,也沒有報道。
另外,ASFV感染細胞及旁觀者細胞中MHC II類基因在整個ASFV感染過程中均顯著下調表達,進而為揭示ASFV抑制抗原遞呈的機制和中和抗體無法產生的原因提供了重要基礎。
該研究系統闡明了ASFV感染的細胞嗜性、病毒復制和感染動態(tài),以及激發(fā)免疫反應的特征,為ASFV感染路徑的鑒定和感染致病機制的闡明提供了重要數據。

來源:蘭獸研,中國農業(yè)科學院蘭州獸醫(yī)研究所鄭海學研究員為本文通訊作者,朱紫祥研究員、毛箬青博士和劉保紅博士為本文共同第一作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、國家生豬產業(yè)體系、中國農業(yè)科學院科學中心重大任務、甘肅省科技重大專項等項目資助。大畜牧。