非洲豬瘟是危害世界養(yǎng)豬業(yè)的“頭號(hào)殺手”，然而，非洲豬瘟病毒（ASFV）在豬體內(nèi)真實(shí)生理環(huán)境下感染的感染細(xì)胞嗜性及致病機(jī)制仍不明確。闡明非洲豬瘟病毒在豬體內(nèi)感染的靶細(xì)胞及病毒在靶細(xì)胞內(nèi)延長(zhǎng)感染的機(jī)制對(duì)非洲豬瘟防控具有重要意義。
近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所鄭海學(xué)研究員團(tuán)隊(duì)解析了非洲豬瘟病毒在豬體內(nèi)感染的靶細(xì)胞，以及在靶細(xì)胞內(nèi)延長(zhǎng)感染（Prolonged infection）的機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)（PNAS）》上。
非洲豬瘟病毒是一種大型雙鏈DNA病毒，具有極高的穩(wěn)定性和生存能力。它可以在空氣中保持活性數(shù)日，在血液、糞便和組織中長(zhǎng)期存活，甚至在未熟肉品、腌肉、泔水中也能長(zhǎng)時(shí)間存活。這種病毒的頑強(qiáng)生命力使得其傳播變得極為容易，一旦爆發(fā)，往往難以控制。
鄭海學(xué)研究員團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn)，非洲豬瘟病毒感染后，脾臟成為了病毒載量最高的器官，一類(lèi)罕見(jiàn)的單核細(xì)胞是其延長(zhǎng)感染的主要群體。這一發(fā)現(xiàn)為我們理解非洲豬瘟病毒的感染路徑提供了重要線(xiàn)索。
ASFV感染過(guò)程中細(xì)胞類(lèi)型和豐度、分子特征，以及脾臟中ASFV的細(xì)胞嗜性變化示意圖
鄭海學(xué)介紹，脾臟是豬體內(nèi)的重要免疫器官，它負(fù)責(zé)過(guò)濾血液中的病原體，并啟動(dòng)免疫反應(yīng)來(lái)對(duì)抗感染。然而，非洲豬瘟病毒卻巧妙地利用了這一點(diǎn)，將脾臟作為其在豬體內(nèi)的“大本營(yíng)”，大量復(fù)制并傳播病毒。
進(jìn)一步的研究揭示，巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞是脾臟中非洲豬瘟病毒感染的主要靶細(xì)胞。巨噬細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中的重要成員，它們負(fù)責(zé)吞噬并消滅病原體。然而，在非洲豬瘟病毒的攻擊下，這些“戰(zhàn)士”卻紛紛倒下，大量死亡。與此同時(shí)，一種罕見(jiàn)的單核細(xì)胞亞群成為了病毒感染的主要群體。這些細(xì)胞均未表達(dá)或低表達(dá)單核細(xì)胞的標(biāo)記分子CD14，使得它們能夠躲避免疫系統(tǒng)的偵查，成為病毒的“隱身衣”。
更為狡猾的是，非洲豬瘟病毒還通過(guò)抑制靶細(xì)胞的凋亡、干擾素反應(yīng)和抗原呈遞能力來(lái)延長(zhǎng)其在豬體內(nèi)的感染時(shí)間。這相當(dāng)于病毒在豬體內(nèi)建立了一個(gè)“避風(fēng)港”，使得它們能夠安然無(wú)恙地復(fù)制和傳播，而不受免疫系統(tǒng)的干擾。
鄭海學(xué)研究員在生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室（P3）檢查免疫保護(hù)豬
這項(xiàng)研究系統(tǒng)闡明了非洲豬瘟病毒體內(nèi)感染的細(xì)胞嗜性、病毒復(fù)制和感染動(dòng)態(tài)，以及激發(fā)免疫反應(yīng)的特征，為非洲豬瘟病毒感染路徑的鑒定和感染致病機(jī)制的闡明提供了重要數(shù)據(jù)。
據(jù)悉，鄭海學(xué)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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程科學(xué)中心重點(diǎn)任務(wù)、國(guó)家生豬產(chǎn)業(yè)體系、甘肅省科技重大專(zhuān)項(xiàng)等項(xiàng)目資助。
