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顶刊论文(社媒热度)· Sci Adv·· 2 天前评分62

流感A病毒在人气道中的细胞类型偏好由结合与复制共同决定

Opposing cell-type preferences for binding and replication shape influenza A virus infection in human airways.

导读

研究显示,流感A病毒在人气道中的嗜性由细胞类型特异的结合偏好与复制能力共同塑造。禽源病毒因纤毛细胞顶端α2,3-连接唾液酸水平更高而偏向纤毛细胞,但两类细胞复制水平相近;人源病毒也在α2,6-连接唾液酸丰度相近的情况下偏向结合纤毛细胞,却因ANP32蛋白兼容性和ANP32A/B表达差异在分泌细胞中呈现更高RNA与蛋白水平,最终两类细胞感染水平相当。

深度解读

甲型流感病毒(IAV)能否在人群中立足,取决于受体结合、聚合酶复制能力与逃逸宿主限制因子等多重病毒-宿主互作 [1]。经典图景是:禽源毒株偏好结合 α2,3 连接唾液酸,人源毒株偏好 α2,6 连接唾液酸 [2];在分化的人气道上皮培养中,人源病毒偏好非纤毛细胞、禽源病毒主要感染纤毛细胞,这与两类受体在细胞上的分布相吻合 [3,5]。但宿主限制并不止于受体:禽源聚合酶在人细胞中功能不佳,根源被定位于 ANP32A 的种属差异,禽源 ANP32A 比人的多出 33 个氨基酸 [4];BTN3A3 等限制因子也在 RNA 复制阶段抑制禽源病毒 [7]。原代培养研究则显示,纤毛与分泌细胞占感染细胞的 75% 以上,但两者对病毒产量的贡献并不相同 [6]。卡点在于:受体特异性、聚合酶适应与趋向性各自都被反复研究,三者如何叠加、共同决定人气道上皮中的感染格局,却始终不明。

这项新研究把感染拆成结合与复制两个阶段分别度量。禽源 IAV 虽能感染纤毛与分泌两类细胞,但纤毛细胞顶端 α2,3 唾液酸水平更高,使病毒优先结合纤毛细胞;由于两类细胞中复制水平相当,整体感染便偏向纤毛细胞。人源 IAV 同样优先结合纤毛细胞——尽管两类细胞的 α2,6 唾液酸丰度相当;差别在于其在分泌细胞中产生更高的病毒 RNA 与蛋白水平,这与其对人 ANP32 蛋白的兼容性以及分泌细胞中略高的 ANP32A/B 表达相联系,最终使两类细胞的感染水平持平。

这一结果对既有认识有多重推进。人源毒株优先结合纤毛细胞而感染在两类细胞间持平,与早年“人源病毒偏好非纤毛细胞”的观察 [3] 形成对照,也与人气道中非纤毛细胞 α2,6 唾液酸占比更高的描述 [5] 存在张力,说明受体分布之外的因子在起作用;对 ANP32 的认识 [4] 由此从跨种屏障延伸到气道内不同细胞类型之间的复制差异;再联系纤毛与分泌细胞为主要靶细胞但贡献不同的事实 [6],作者将 IAV 趋向性重新定义为由顶端聚糖、病毒结合、聚合酶辅因子兼容性与细胞类型特异性复制能力交互塑造、且随感染阶段而变的过程,超越了以受体为中心的模型。

当然,从摘要看,这些结论是否适用于更多毒株与亚型、能否在在体气道中得到验证,以及结合与复制的“错配”最终如何影响病毒产出与传播,仍是有待回答的问题。

来源:顶刊论文(社媒热度) · doi.org

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