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.2012年1月;90(1):116-23.
doi:10.1038/icb.2011.17。 Epub 2011年3月22日。

感染流感的鸭细胞快速死亡:宿主对H5N1病毒耐药性的潜在机制

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感染流感的鸭细胞快速死亡:宿主对H5N1病毒耐药性的潜在机制

苏雷什·库奇普迪等。 免疫细胞生物学. 2012年1月.
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摘要

水禽是大多数甲型流感亚型的自然宿主,也是新型病毒的来源,可能导致人类大流行、致命的人畜共患疾病或家禽的毁灭性流行病。众所周知,水禽在感染甲型流感后通常表现出很少的临床症状,相反,陆生家禽(如鸡)在感染高致病性禽流感后可能会发生严重疾病并迅速死亡。本研究检测了来自抗(鸭)和易感(鸡)禽宿主的原代细胞对流感感染的细胞反应。自相矛盾的是,我们观察到鸭细胞在感染低致病性禽H2N3、典型猪H1N1和“典型”高致病性H5N1病毒后迅速死亡。死亡细胞表现出凋亡、DNA断裂增加和caspase 3/7活化的形态学特征。鸡细胞感染后,细胞死亡发生的速度较慢,伴随着DNA片段化和半胱天冬酶活化的减少。与鸡细胞相比,鸭细胞产生的病毒RNA水平相似,但感染性较低。在感染当代欧亚血统H5N1病毒的鸭细胞中,没有观察到如此快速的细胞死亡。鸭细胞中快速死亡的诱导可能是宿主对甲型流感抵抗机制的一部分,这种反应的丧失导致对新出现的H5N1毒株的易感性增加。这些研究提供了新的见解,有助于解决高致病性和人畜共患禽流感的宿主-病原体关系这一长期谜团。

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图1
图1
甲型流感感染后禽胚胎成纤维细胞的细胞死亡。()鸭子和(b)鸡胚成纤维细胞感染典型猪H1N1病毒48例小时(c)未感染鸭和(e(电子))显示鸡细胞以进行比较。病毒核蛋白抗原的免疫染色(d日)鸭子和((f))鸡细胞6感染病毒后h,MOI为1.0。感染LPAI H2N3或HPAI H5N1 50-92病毒后也获得了类似的结果。
图2
图2
与感染甲型流感的鸡肺细胞相比,鸭肺细胞的代谢活性较低。用MTT法测定鸭和鸡肺细胞的细胞活力,24感染后h,使用一系列MOI()LPAI H2N3或(b)典型的猪H1N1病毒。数据点是四口井的平均值,误差条显示了标准偏差。物种之间存在显著差异(P(P)<0.01;双向方差分析)。
图3
图3
禽流感感染后,鸭细胞的亚二倍体细胞水平高于鸡肺细胞。通过乙醇固定细胞的碘化丙啶染色和流式细胞术测量甲型流感病毒感染后DNA片段的细胞水平。鸭肺细胞(黑条)和鸡肺细胞(白条)感染24或48h与低致病性禽类()H2N3(b)经典猪H1N1或20h带有(c(c))高致病性H5N1 50-92或(d日)H5N1型Ty05。通过三元方差分析对数据进行的种间差异分析表明,物种之间存在显著差异(P(P)<0.01)感染低致病性禽H2N3后亚二倍体细胞的比例(),经典猪H1N1(b)或高致病性H5N1 50-92(c(c))但不是H5N1型Ty05(d日;P(P)=0.086)。所示数据为重复井的平均值。
图4
图4
与感染甲型流感后的鸡细胞相比,鸭细胞中Caspase 3/7的诱导作用更强。鸡(白条)和鸭胚成纤维细胞(黑条)感染禽H2N3或典型猪H1N1病毒18或40次h,MOI为1.0或0.1。用staurosporin(4)对细胞进行化学处理μ) 作为阳性对照。使用caspase-Glo 3/7分析(Promega)定量caspase 3/7诱导水平。数据点是三口井的平均值,误差条显示标准差。通过三元方差分析对数据进行分析,发现物种之间存在显著差异(P(P)<0.001)在两个MOI感染任一病毒后;staurosporin处理后,物种间无显著差异(P(P)=0.074). RLU/s,每秒相对光单位。
图5
图5
鸭和鸡细胞培养物中甲型流感的复制。鸡细胞(白条)和鸭细胞(黑条)被一系列病毒感染20-48年通过实时PCR和滴定培养上清液中的病毒来测量h和病毒产量。()以1.0的MOI感染LPAI H2N3的鸭和鸡肺细胞24小时通过定量逆转录PCR检测上清液中病毒M基因RNA来测量h和病毒输出量。(b)感染HPAI H5N1 50-92或H5N1 tyTy05 20的鸭和鸡胚细胞h,MOI为1.0,病毒产量通过病毒M基因RNA PCR定量。H5N1 50-92感染后物种间M基因拷贝数的显著差异(P(P)<0.05),但不包括H2N3感染或H5N1 tyTy05感染。(c、 d日)感染24或48天后鸭和鸡肺细胞上清液中的感染病毒h、 带有(c(c))LPAI禽H2N3和(d日)通过在Madin-Darby犬肾细胞上滴定法测量的经典猪H1N1。(e、 (f))MOI为1.0时20或40次感染鸡胚细胞和鸭胚细胞后上清液中的感染病毒水平h带有(e(电子))HPAI H5N1 50-92或((f))H5N1型Ty05。泛酶抑制剂Q-VD-OPh(10)预处理μ) HPAI H5N1感染之前(Block)。数据分析采用三元方差分析,对于感染性病毒产生的种间差异,显示出显著差异(P(P)<0.001)。Q-VD-OPh治疗后,未观察到感染性病毒产生水平的显著差异(P(P)>0.05). 数据显示了具有误差条的三重井的平均值,误差条显示了s.d.FFU,焦点形成单位。

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