揭秘牛结节性皮肤病病毒:在牛外周血单个核细胞中的 “隐匿” 与 “传播”

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Veterinary Research 3.7

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  为探究牛结节性皮肤病病毒(LSDV)的感染机制,研究人员开展 LSDV 在牛外周血单个核细胞(PBMCs)中复制与传播的研究。结果发现 LSDV 在 PBMCs 中复制受限但可逃避抗病毒反应并传播病毒,这为理解 LSDV 致病机制提供依据。

  牛结节性皮肤病(Lumpy skin disease,LSD)是一种严重危害养牛业的跨境传染病,由牛结节性皮肤病病毒(Lumpy skin disease virus,LSDV)引起。这种病毒在非洲、中东等地流行,近年来还扩散到印度次大陆、中国及东南亚国家,给当地养牛业带来巨大损失,世界动物卫生组织已将其列为须报告的疾病。
LSDV 属于痘病毒科,与羊痘病毒(Sheeppox virus,SPPV)和山羊痘病毒(Goatpox virus,GTPV)基因组相似度高,但宿主特异性强。在体内,它不仅会在皮肤上形成结节,还会侵害多个内脏器官;在体外,它能在多种细胞中复制。目前,LSD 的免疫控制主要依靠接种活减毒疫苗,但 LSDV 的免疫逃逸机制尚不明确,尤其是它与细胞免疫的相互作用。为了深入了解这些问题,来自以色列希伯来大学 - 哈达萨医学院、Kimron 兽医研究所等机构的研究人员开展了相关研究,研究成果发表在《Veterinary Research》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过密度梯度离心法从荷斯坦小牛尾静脉血中分离出 PBMCs;接着构建表达绿色荧光蛋白(GFP)的重组 LSDV,利用荧光显微镜和流式细胞术监测病毒感染和传播情况;还使用定量 PCR(qPCR)技术对病毒 DNA 复制和基因表达进行定量分析;此外,通过 Transwell 实验探究病毒传播方式。

研究结果如下:

  • 重组 LSD 病毒在培养的牛细胞中高效复制:构建的重组病毒 LSDV WT - GFP 和 LSDV Vac - GFP 在牛肾细胞系(MDBK)、原代牛包皮成纤维细胞和永生化的牛腹膜巨噬细胞(BoMacs)中均能有效复制,且复制动力学与亲本病毒相似,GFP 的表达依赖于病毒复制。
  • 牛 PBMCs 对 LSDV 感染敏感但不支持显著病毒复制:PBMCs 感染 LSDV WT - GFP 和 LSDV Vac - GFP 后,虽有部分细胞呈 GFP 阳性,但病毒 DNA 复制和感染性子代病毒产生极少,且病毒感染未导致 PBMCs 死亡,刺激 PBMCs 也不能增强病毒复制。
  • LSDV 在感染的 PBMCs 中表现出渐进性的病毒基因表达:LSDV 感染 PBMCs 后,早期和晚期病毒基因均有转录,但其转录水平低于在 MDBK 细胞中的水平,且蛋白质合成对其转录影响较小。
  • 感染性 LSDV 抑制 PBMCs 中 ISG 的诱导:热灭活的 LSDV 可诱导 PBMCs 中干扰素刺激基因(ISGs)表达,而感染性 LSDV 则抑制这一反应,同时感染性 LSDV 还抑制 I 型和 II 型干扰素反应。
  • 感染的 PBMCs 可将 LSDV 传播给邻近的允许细胞:感染 LSDV 的 PBMCs 虽不能有效复制病毒,但可通过直接接触将病毒传播给共培养的 MDBK 细胞,且野生型和疫苗株 LSDV 传播能力无显著差异。

研究结论表明,LSDV 在 MDBK 细胞、原代成纤维细胞和 BoMacs 细胞中复制良好,但在原代 PBMCs 中复制较差。然而,PBMCs 可作为 LSDV 的载体,在宿主体内传播病毒。感染性 LSDV 能抑制 PBMCs 中 ISGs 的表达,这一机制有待进一步研究。该研究为深入理解 LSDV 与宿主细胞的复杂相互作用提供了重要依据,有助于开发更有效的防控策略,对预防和控制牛结节性皮肤病的传播具有重要意义。

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