非洲猪瘟病毒通过诱导单核细胞衍生巨噬细胞形成隧道纳米管连接的大囊泡样细胞片段促进病毒传播的机制研究

研究人员针对非洲猪瘟病毒(ASFV)在单核细胞衍生巨噬细胞(MDMs)中的传播机制开展研究，发现ASFV感染会诱导形成隧道纳米管(TNTs)连接的囊泡样细胞片段(CSs)，其中84.93%的细胞核保留在含病毒工厂(VF)的细胞体(CB)内，57.6%的CSs能与远端细胞接触。该研究通过免疫荧光和电镜技术揭示了ASFV利用非经典细胞间通讯传播的新途径，为开发抗病毒策略提供了新靶点。

　　

非洲猪瘟(ASF)是当前全球养猪业面临的最严峻疫病之一，其病原体非洲猪瘟病毒(ASFV)具有惊人的致死率，但科学界对其感染机制仍存在诸多认知空白。特别值得注意的是，这种病毒主要攻击单核吞噬系统(MPS)中的巨噬细胞，却能在缺乏有效抗体的环境中实现高效传播，暗示着存在尚未被揭示的传播途径。这一科学谜题激发了比利时Sciensano动物传染病研究所和根特大学的研究团队开展深入探索。

研究人员采用多学科技术手段展开攻关：通过RT-qPCR和免疫过氧化物酶试验(IPT)定量病毒复制；利用免疫荧光显微镜(IF)和共聚焦显微镜观察细胞形态学变化；结合透射电镜(TEM)解析超微结构。实验使用从屠宰场获取的猪外周血单核细胞(PBMCs)经hM-CSF诱导分化为MDMs，并接种基因II型强毒株BE18等不同ASFV毒株。

病毒感染诱导特殊细胞结构形成
研究发现ASFV感染后，MDMs会产生长度达300μm的隧道纳米管样(TNT-like)突起，末端形成直径2-24μm的囊泡样细胞片段(CSs)。这种结构出现频率随感染时间显著增加，21hpi时达61.33±29.4个/600细胞，显著高于对照组(p<0.001)。共聚焦成像证实这些突起悬浮于基质上方，符合TNTs的定义特征。

细胞骨架的极化分布特征
免疫荧光显示CSs中F-肌动蛋白平均荧光强度(MFI=85.77±28.47)显著高于细胞体(CB)(44.11±25.49)(p<0.01)。微管蛋白(α-tubulin)和波形蛋白(vimentin)呈现三种分布模式：仅存在于CB、延伸至TNTs、或直达CSs。值得注意的是，26.74%±1.74的细胞中波形蛋白能延伸至CSs，显著多于微管蛋白(11.42%±5.69)(p<0.05)。

核质空间分离现象
在15.07%±1.04的感染细胞中，细胞核会迁移至CSs，而病毒工厂(VF)仍保留在CB内，形成独特的空间分离。电镜观察到CSs内含有完整病毒粒子、溶酶体和线粒体等细胞器，其内容物可能来源于VF周围区域。57.6%±12.38的CSs能与远端细胞接触，但电镜未发现细胞质连续性。

病毒传播的潜在新机制
TEM显示TNTs内部存在成束的细胞骨架纤维，沿途分布病毒粒子和细胞器。特别值得注意的是，完全组装的病毒粒子出现在TNTs表面小突起顶端，与共聚焦观察到的p72⁺DNA⁺颗粒定位一致。这种结构可能通过"病毒冲浪"机制促进传播。

该研究首次系统描述了ASFV诱导的细胞分割现象，揭示了病毒可能通过TNTs连接的CSs实现细胞间传播的新机制。这种非经典传播方式能使病毒逃避体液免疫监视，解释了ASFV在宿主内快速传播的病理基础。研究结果为开发靶向细胞骨架重构的抗病毒策略提供了理论依据，对控制ASF疫情具有重要科学价值。未来研究可进一步探索ASFV蛋白在TNTs形成中的具体作用，以及这种传播途径在体内的实际贡献率。