非洲猪瘟病毒感染通过CD14依赖性吞噬作用增强猪肺泡巨噬细胞的细菌摄取和凋亡小体介导的病毒传播

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Journal of Virology 4.0

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  本研究揭示非洲猪瘟病毒(ASFV)通过上调CD14表达增强猪肺泡巨噬细胞(PAMs)的吞噬功能,发现病毒核酸通过cGAS/STING/NF-κB和TLR9通路激活CD14表达,促进细菌摄取和凋亡小体(ApoBDs)介导的病毒传播,为ASFV免疫逃逸机制和继发感染防控提供新见解。

  

非洲猪瘟病毒(ASFV)感染增强PAMs的吞噬功能

通过建立EGFP标记大肠杆菌的吞噬模型,研究发现ASFV感染显著提高了猪肺泡巨噬细胞(PAMs)对细菌的吞噬率和平均荧光强度(MFI)。与PRRSV抑制吞噬作用不同,ASFV在感染早期(1-3小时)即可增强PAMs对大肠杆菌和副猪嗜血杆菌的摄取能力。值得注意的是,这种增强效应在感染细胞和旁观细胞中均存在,但感染细胞的吞噬能力提升更为显著。

吞噬过程关键环节的机制解析

通过系统分析吞噬过程的各个环节,发现ASFV并不影响PAMs的迁移能力、细菌粘附或伪足延伸功能。温度转换实验(4℃转37℃)证实吞噬增强主要发生在内化阶段。值得注意的是,F-actin标记显示伪足延伸相关基因(RAC1、RHOA、CDC42)表达未发生显著改变,表明ASFV通过其他机制调控吞噬功能。

CD14作为关键受体的发现与验证

单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析鉴定出TLR2、CD14、CD48等吞噬相关受体在ASFV感染后上调。通过siRNA筛选发现,仅CD14敲除能显著抑制ASFV诱导的吞噬增强。流式细胞术证实CD14在感染后24小时内表达持续升高,且这种上调不受病毒培养上清中炎症因子的影响。特别值得注意的是,热灭活病毒仍能诱导早期CD14表达,提示病毒内化过程而非复制阶段触发该效应。

NF-κB信号通路的激活机制

免疫荧光显示NF-κB p65在感染后3小时即发生显著核转位。使用抑制剂BAY 11-7082阻断IκBα磷酸化后,CD14上调被完全抑制。值得注意的是,低浓度(5μM)BAY处理既不影响病毒内化,又能完全阻断吞噬增强,证实NF-κB激活是CD14上调的必要条件。该发现为理解ASFV早期免疫调控提供了新视角。

cGAS/STING通路的上游调控作用

研究发现ASFV感染诱导p-IRF3核转位,提示cGAS-STING通路激活。使用RU.521(cGAS抑制剂)和C176(STING抑制剂)处理后,CD14表达和吞噬功能增强均被显著抑制。有趣的是,虽然这些抑制剂能部分抑制p65核转位,但效果不如NF-κB抑制剂彻底,提示存在其他平行激活途径。与ASFV不同,伪狂犬病毒(PRV)激活cGAS-STING通路却未引起吞噬增强,显示ASFV特异性调控机制。

旁观细胞中TLR9通路的独特作用

研究发现ASFV感染细胞的培养上清中含有大量游离病毒DNA,可通过0.1μm滤膜。这些DNA被证实通过TLR9而非cGAS途径激活旁观细胞的CD14表达。DNase处理或TLR9抑制剂E6446能完全阻断这一效应。值得注意的是,外源添加ASFV DNA仅引起轻度CD14上调,说明感染微环境中持续释放的病毒DNA对旁观细胞的刺激更为强烈。

凋亡小体介导的病毒传播新机制

研究首次揭示CD14上调促进PAMs对ASFV感染细胞产生的凋亡小体(ApoBDs)的摄取。通过mCherry标记病毒实验发现,CD14敲除显著降低ApoBDs内化效率和后续病毒感染率。特别值得注意的是,ApoBDs本身也能协同病毒颗粒诱导早期CD14表达,形成正反馈循环。这一发现为理解ASFV免疫逃逸提供了新机制。

细菌共感染引发的炎症放大效应

研究证实ASFV感染后的PAMs在接触细菌(大肠杆菌或副猪嗜血杆菌)时,会产生更强的炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)应答。值得注意的是,这种反应强度超过单独病原刺激的叠加效应,提示临床ASFV感染早期合并细菌感染可能导致更严重的细胞因子风暴。该发现为解释ASFV感染临床症状提供了新思路。

这项研究系统阐明了ASFV通过双重通路(感染细胞的cGAS/STING/NF-κB和旁观细胞的TLR9)上调CD14表达,进而增强PAMs吞噬功能的分子机制。不仅揭示了病毒利用宿主天然免疫通路促进自身传播的新策略,还为理解ASFV感染引发的继发感染和炎症风暴提供了理论依据。特别值得注意的是,CD14介导的ApoBDs摄取途径可能是病毒逃逸中和抗体的重要手段,这一发现为ASFV防控策略开发提供了新靶点。

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