北京
非洲猪瘟（ASF）由非洲猪瘟病毒（ASFV）引起，是世界动物卫生组织列出的家猪和野猪的一种严重且高度传染性的疾病。该病于1921 年在肯尼亚首次发现，目前分布在许多撒哈拉以南非洲国家、俄罗斯联邦、外高加索地区、一些东欧和中欧国家、撒丁岛以及东南亚和东亚。非洲猪瘟严重影响了全球养猪业。
非洲猪瘟病毒主要在猪巨噬细胞中感染和复制。病毒复制依赖于一个高度协调的过程，该过程由不同病毒基因的时间和空间控制表达组成，并参与宿主细胞通路之间复杂和多方面的相互作用。非洲猪瘟病毒感染诱导巨噬细胞凋亡。导致巨噬细胞死亡的能力是用于评估 ASFV 毒力的主要因素。然而，非洲猪瘟病毒发病机制的分子机制在很大程度上仍然未知。
高通量单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）分析为表征感染病毒的单个细胞提供了一种强大且无偏倚的策略，这些细胞可在群体水平上被掩盖。可以使用scRNA-seq鉴定各种细胞类型，并且可以探索每个细胞的表达谱。基于细胞内的病毒载量，scRNA-seq可以揭示感染和未感染细胞之间的转录组变化，从而进一步了解宿主细胞对病毒的反应机制。
为了进一步揭示非洲猪瘟病毒发病机制的分子机制，中 国科学院微生物研究所高福院士团队联合中国农业科学院哈尔滨兽医研究所仇华吉研究员团队 在 PNAS（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of Americ a-Q1 IF:11.1 ）上发表了题为“Transcriptome profiling in swine macrophages infected with African swine fever virus at single-cell resolution”的文章。
研究人员使用 10× Genomics 的高通量 scRNA-seq 方法系统地分析了∼108,000 个单个细胞的转录组。从体外含有原代猪肺泡巨噬细胞 （PAMs）的 13 个样本中收集细胞，时间对应于基线、ASFV感染期间的 6 个时间点以及与 PAMs对照配对的 6 个时间点以比较转录组。scRNA-seq分析能够区分感染各种病毒载量的巨噬细胞，从而可以全面分析ASFV感染后的宿主和病毒基因表达谱。
结果观察到病毒跨膜基因伴随感染时间动态的表达增加。受感染的PAMs表现出抗病毒信号通路的激活，干扰素刺激基因以及炎症和细胞因子相关基因的表达水平增加。比较感染细胞和未感染细胞，作者发现未折叠蛋白反应（UPR）途径在低病毒载量细胞中被激活，而高病毒载量细胞中UPR相关基因的表达水平低于未感染细胞。感染不同病毒载量的细胞在感染的中值进展时表现出特征性的转录组变化。在感染细胞内，差异表达分析和病毒-宿主共调控分析均表明，ASFV促进代谢途径，抑制干扰素和UPR信号传导，暗示宿主细胞中病毒复制的调节途径。
更具体地说，研究人员证明了PAMs 中ASFV 感染诱导的细胞凋亡需要肿瘤坏死因子α （TNF-α）。ASFV感染诱导产生的肿瘤坏死因子α(TNF-α)是细胞凋亡所必需的。这些数据提供了对ASFV感染期间宿主的综合反应和复杂的病毒与宿主相互作用的见解，这可能会指导未来的抗病毒策略研究。
本期编辑：木木
本文转载自：Veterinary学术交流
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