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唾液细胞系中人类肠道病毒复制的突破:揭示新型传播途径与低成本监测平台
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Science of The Total Environment 8.2
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本研究针对人类肠道病毒(如诺如病毒NoV)体外培养困难、传统检测方法无法区分病毒活性的难题,创新性地利用唾液细胞系(NS-SV-TT-DC/AC)成功复制了包括NoV GI/GII、轮状病毒(RV)、腺病毒41型(AdV41)等9种肠道病毒,证实了口腔可能是肠道病毒初始感染位点。研究首次在废水样本中实现多病毒共感染模型构建,为环境病毒监测提供了低成本、高效的新平台,对公共卫生干预策略具有重要指导意义。
人类肠道病毒是引发全球急性胃肠炎的主要病原体,传统观点认为其通过粪-口途径传播并在肠道复制。然而诺如病毒(NoV)等难以体外培养的特性长期阻碍研究进展,现有的人肠道类器官(HIEs)模型虽能支持复制但成本高昂。更矛盾的是,分子检测(如qPCR)虽灵敏却无法区分病毒活性,导致公共卫生风险评估偏差。近年发现唾液中含有肠道病毒RNA的现象引发猜想:口腔是否才是病毒感染的"第一战场"?
为解决这一科学谜题,印第安纳大学的研究团队在《Science of The Total Environment》发表创新研究。他们采用SV40转化的唾液腺细胞系(NS-SV-TT-DC/AC),通过qPCR定量、病毒增殖曲线分析等技术,系统评估了14份废水样本中9种肠道病毒的复制能力。关键突破在于首次证实唾液细胞可支持NoV GI/GII的活性复制,且发现80%废水样本存在多病毒共感染现象。
主要技术方法
研究使用NS-SV-TT-DC(导管细胞)和NS-SV-TT-AC(腺泡细胞)两种唾液细胞系,分别用KGM-2和K-SFM培养基培养。检测样本包括实验室适应株、临床粪便样本和市政废水浓缩物,通过qPCR定量病毒基因组浓度(GC),以log10增长值判定复制活性。
腺病毒复制时序特征
AdV41在NS-SV-TT-AC细胞中呈现典型增殖曲线:2天达1.43 log10增长,4天达峰值1.86 log10,7天回落至1.6 log10,证实唾液细胞支持完整病毒生命周期。
唾液细胞病毒复制的突破性发现
研究成功复制了AdV41、星状病毒1型(AstV1)、轮状病毒(RV)、甲肝病毒(HAV)、柯萨奇病毒B3/B1(CVB3/B1)、肠道病毒71型(EV-A71)、呼肠孤病毒1型(ReoV1)及NoV GI/GII,GC增长范围0.58-5.11 log10。特别值得注意的是,42%废水样本显示NoV活性复制,且80%样本存在2种以上病毒共感染。
唾液细胞模型的科学价值
该研究颠覆了"肠道专属复制"的传统认知,揭示口腔可能是病毒入侵的首个门户。唾液细胞模型相较HIEs成本降低80%,且无需添加胆汁酸等辅助因子,为环境监测提供三大优势:①可检测废水原始样本 ②支持多病毒并行分析 ③准确区分活性/非活性病毒。
这项研究为理解肠道病毒多途径传播机制提供了实验依据,建立的唾液细胞平台将显著提升环境病毒监测效率。未来或可基于此开发口腔消毒新策略,并为疫苗研发提供更经济的体外评价系统。论文中关于NoV在唾液细胞中复制效率的数据(3 log10/4天)尤其值得关注,这为解释病毒通过飞沫传播的流行病学现象提供了实验室证据。
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