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为探究 TCDD 对犬冠状病毒(CCoV)感染的影响,研究发现 TCDD 可加剧 CCoV 感染,或为防控提供新思路。
在人类和动物的健康领域,环境污染物与传染病之间的关系一直是科学家们关注的焦点。近年来,新冠疫情的爆发,更是让人们深刻认识到病毒感染的严重性以及环境因素在其中可能扮演的角色。2,3,7,8 - 四氯二苯并对二噁英(TCDD)作为一种毒性极强的环境污染物,广泛存在于我们周围的环境中。它不仅难以被代谢、降解,还能在生物体内不断积累,进而引发一系列健康问题,比如致癌、免疫抑制等。
而冠状病毒(CoVs)作为一类能感染多种宿主的病毒,不断通过变异和重组产生新的危险毒株,给公共卫生安全带来巨大挑战。犬冠状病毒(CCoV-II)作为 CoVs 家族的一员,通常会引发犬类的肠道疾病,看似危害不大,但一些高毒力的 CCoV 毒株却能导致犬类致命性感染,甚至还出现了能感染人类的犬猫重组 CCoV 毒株,这无疑凸显了其跨物种传播的潜在风险。
尽管已有研究表明环境污染物可能影响病毒传播,TCDD 也被证实会影响宿主对某些病毒的反应,但关于 TCDD 对 CoVs 感染影响的研究却少之又少。在此背景下,来自那不勒斯费德里科二世大学兽医学院、意大利南方动物卫生研究所、智利农业研究所等机构的研究人员,开展了一项旨在探究 TCDD 对 CCoV-II 感染影响的研究,相关成果发表在《Archives of Toxicology》杂志上。
研究人员为了开展此项研究,主要运用了以下几种关键技术方法:首先是细胞培养和病毒感染技术,利用 A72 细胞进行 CCoV-II(菌株 S/378)的培养和感染实验;其次,采用免疫荧光染色技术,对感染细胞中的相关蛋白进行检测;另外,通过实时 PCR 技术对病毒进行定量分析;最后,运用细胞活力检测(MTT 法)、细胞形态学观察(Giemsa 染色和 AO/PI 染色)等技术评估 TCDD 对细胞的影响。
研究结果如下:
- TCDD 对 A72 细胞活力的影响:研究人员通过 MTT 测试评估不同浓度 TCDD(0、0.01 pg/mL、1 pg/mL 和 100 pg/mL)处理 24 小时后 A72 细胞的活力,结果发现 TCDD 对 A72 细胞活力无显著影响(p>0.05)。
- TCDD 对 CCoV 感染细胞形态的影响:利用 Giemsa 和 AO/PI 染色观察细胞形态,发现 CCoV 感染 A72 细胞 24 小时后,TCDD 显著加剧了细胞死亡的典型特征,如细胞收缩、固缩和细胞聚集,且感染细胞中 PI 荧光细胞数量呈剂量依赖性增加。
- TCDD 对病毒产量的影响:进行病毒感染试验,通过实时 PCR 计算不同感染时间点的病毒载量(TCID50/mL),结果显示 TCDD 显著增加了 CCoV 的病毒产量,且具有时间和剂量依赖性,在感染 24 小时、TCDD 浓度为 100 pg/mL 时效果最为显著。
- TCDD 对 NP 表达的影响:采用免疫荧光染色评估核衣壳蛋白(NP)表达,发现 TCDD 显著增加了感染细胞中 NP 的表达。
- TCDD 对 AHR 和 CYP1A1 表达的影响:研究发现,CCoV 感染激活了 A72 细胞中 AHR 的表达,TCDD 进一步上调其表达;同时,CCoV 感染上调了 CYP1A1 的表达,TCDD 在感染细胞中使其表达下调,但在未感染细胞中则显著增加其表达。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次明确了 TCDD 在体外可加剧 CCoV 感染,这一发现揭示了环境污染物对宿主应对 CoVs 感染的影响机制,为深入理解病毒感染与环境因素的关系提供了新视角。TCDD 可能通过调节 AHR 信号通路影响 CCoV 感染,然而,目前仍不清楚 TCDD 参与调节 CoVs 感染的具体机制,这还需要进一步的研究探索。这一研究成果不仅对预防和控制犬类冠状病毒感染具有重要意义,也为研究其他冠状病毒感染与环境污染物的关系提供了参考,有望为未来相关疾病的防控策略制定提供科学依据 。