2020年11月15日訊/
生物谷BIOON/---伊波拉病毒是世界上最致命的病原體之一。如今，在一項新的研究中，來自美國國家衛生研究院（NIH）、布羅德研究所、麻省理工學院和史丹福大學等研究機構的研究人員報告了伊波拉病毒在感染過程中如何改變宿主免疫反應以有利於自己的新細節。他們鑑定出這種病毒抑制的抗病毒防禦基因，以及這種病毒激活的其他基因，以便潛在地促進它在宿主細胞中複製。相關研究結果於2020年11月6日在線發表在Cell期刊上，論文標題為「Single-Cell Profiling of Ebola Virus Disease In Vivo Reveals Viral and Host Dynamics」。
圖片來自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.10.002。
這些研究人員描述了他們如何從感染伊波拉病毒的處於不同疾病階段的恆河猴身上採集了大約10萬個免疫細胞，並逐個細胞地研究了這些細胞中的基因表達和蛋白活性。他們通過使用一種名為Seq-Well的可攜式低成本單細胞RNA測序技術開展這項研究，也是有史以來首次對感染BSL-4級病原體的單細胞進行測序。他們對這種技術進行了調整，以便讓它可以在馬裡蘭州德特裡克堡的NIH綜合研究機構的BSL-4隔離設施中使用。
這些發現有可能幫助科學家們找到更精確的方法：將靶向免疫系統作為治療病毒感染的策略。用皮質類固醇等藥物來抑制過度活躍的免疫系統正在成為治療包括COVID-19在內的某些感染的方法，但這些藥物往往會直接抑制免疫系統。
論文共同第一作者、布羅德研究所的Aaron Lin說，「我認為用更有針對性的方法處理免疫系統是開發新療法需要關注的方向。對病毒感染進行單細胞研究和其他類型的分析，可以弄清楚人們應當靶向免疫系統的哪個分支。」
伊波拉病毒的影響為了了解伊波拉病毒對免疫系統的影響，這些研究人員測量了受感染和未受感染的多種免疫細胞基因組中的基因和蛋白活性，並監測了疾病過程中的變化。伊波拉病毒誘導的許多變化都與單核細胞有關，單核細胞是一種吞噬受感染細胞的免疫細胞，在對抗伊波拉病毒方面非常重要。
這些研究人員發現，在感染的頭幾天內，常規單核細胞的亞群被不尋常的不成熟單核細胞所取代，後者不太能夠將抗原呈遞給免疫系統，而抗原呈遞是刺激有效免疫反應的關鍵步驟。這種病毒幾乎下調了這些細胞中所有參與「II類」抗原呈遞的基因，而II類抗原呈遞通常有助於激活輔助性T細胞並促進抗體產生。
這些研究人員還分析了病毒
遺傳物質數量較多的細胞，這些細胞很可能在其生命周期的後期階段攜帶著病毒。他們發現，隨著這種病毒在這些細胞中的複製，它抑制了這些細胞產生幹擾素的能力，其中幹擾素是一種引發抗病毒免疫反應的信號分子。這種病毒還增強了一些宿主基因的活性，他們認為這些宿主基因被這種病毒用來在細胞中複製。
論文共同第一作者、布羅德研究所的Dylan Kotliar說，「以前對伊波拉病毒在培養皿中細胞的研究已經產生了這種病毒如何影響免疫系統的線索，但是隨著時間的推移，獲得關於自然感染在整個基因組水平上和更高解析度的細胞水平上的更多數據，我們可以更完整地了解在感染期間免疫系統會是什麼樣子。」（生物谷 Bioon.com）
參考資料：1.Dylan Kotliar et al. Single-Cell Profiling of Ebola Virus Disease In Vivo Reveals Viral and Host Dynamics. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.10.002.