甲型流感病毒通过髓系树突细胞和巨噬细胞的 productive infection 诱导干扰素-α产生及其在细胞因子风暴中的作用

这篇研究揭示了甲型流感病毒（IAV）不同毒株对免疫细胞（pDC/mDC/巨噬细胞）的差异性感染机制：pDC无需 productive infection 即可高量分泌干扰素-α（IFN-α），而mDC和M1/M2巨噬细胞需依赖 productive infection 才能产生IFN-α，尤其高致病性禽流感病毒（HPAIV）显著激活该通路。研究为解释IAV感染后细胞因子风暴（cytokine storm）的差异机制提供了关键实验证据。

　　

Abstract

严重甲型流感病毒（IAV）感染伴随以I型干扰素（IFN）为主导的细胞因子风暴。研究通过对比6种季节性IAV和5种高致病性禽流感病毒（HPAIV）对人类原代浆细胞样树突细胞（pDC）、髓系树突细胞（mDC）及M1/M2巨噬细胞的影响，发现mDC和巨噬细胞的IFN-α产生严格依赖 productive infection，而pDC则无需病毒复制即可大量分泌IFN-α。HPAIV显著诱导mDC和巨噬细胞的IFN-α分泌，提示非pDC免疫细胞在驱动细胞因子风暴中的关键作用。

Introduction

流感病毒每年导致全球6.5亿人死亡，其严重程度与病毒载量和宿主细胞因子失调相关。IAV通过血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）分型，已知19种HA和11种NA亚型。肺泡巨噬细胞和上皮细胞是主要靶细胞，但不同毒株引发免疫反应的差异机制尚不明确。1918年H1N1西班牙流感和2009年H1N1猪流感等大流行表明，病毒跨种传播可能引发致命性细胞因子风暴。

Material and Methods

研究采用人外周血单核细胞（PBMC）分化的pDC（CD123⁺CD303⁺）、mDC（GM-CSF+IL-4诱导）及M1/M2巨噬细胞（分别用GM-CSF/M-CSF诱导）。感染11种IAV毒株（MOI 0.1）后，通过空斑试验检测病毒复制，流式细胞术分析细胞表型（CD40/CD86/MHC-II），ELISA检测IFN-α分泌。氯喹（chl）和热灭活病毒用于验证productive infection的依赖性。

Results

pDC的高效IFN-α应答

pDC对所有IAV毒株均产生高浓度IFN-α（>1000 pg/mL），但病毒复制检测显示仅H7N7等HPAIV存在低水平感染（<10² pfu/mL）。流式显示CD40/MHC-II上调无规律性，证实pDC的IFN-α分泌与病毒复制无关。

非pDC免疫细胞的感染依赖性

mDC和巨噬细胞被HPAIV（H5N1/H7N1/H7N3）高效感染（>10³ pfu/mL），且IFN-α分泌与病毒复制强相关（Spearman R>0.7）。季节性毒株中仅PR8/34（H1N1）和Ud/72（H3N2）诱导显著IFN-α。氯喹处理或热灭活病毒完全阻断mDC/巨噬细胞的IFN-α产生，证实productive infection的必要性。

Discussion

研究提出双阶段模型：pDC通过模式识别受体（PRR）感知病毒成分而大量分泌IFN-α；而mDC/巨噬细胞需病毒复制启动IFN-α应答，尤其HPAIV通过高效感染这些细胞加剧细胞因子风暴。这解释了为何H5N1（死亡率>50%）等HPAIV更易引发重症，而季节性流感多为轻症。

创新点与意义

首次系统比较不同IAV毒株对先天免疫细胞的差异性调控机制，为靶向干预细胞因子风暴提供新思路：抑制mDC/巨噬细胞的病毒复制或比调控pDC更能有效控制重症流感进程。