首次发现在人类肺细胞中形成的“杂交”病毒！更易感染和逃避的免疫系统

来源：生物探索2022-11-07 15:00

本研究表征了IAV病毒和RSV病毒在细胞内的相互作用，在病毒共感染中可以产生由两种亲本病毒的结构、基因组和功能成分组成的感染性混合病毒颗粒。而且，混合感染产生的病毒改变了抗原性，扩大了嗜性。

一个人同时感染两种病毒，即合并感染，占所有呼吸道病毒感染的10-30%，在儿童中尤为常见。但病毒共感染会产生什么样的临床结果，目前还不清楚。共感染细胞中病毒之间的相互作用可能导致其病毒后代发生变化，包括但不限于假型或基因组重排，这可能产生具有疫情潜力的新毒株，如新型冠状病毒和疫情甲型流感病毒。

全球每年约有500人因IAV而住院，RSV是5岁以下儿童急性下呼吸道感染的主要原因，并可能导致部分儿童发展成严重疾病。为了研究混合感染期间的病毒相互作用，在最近的一项研究中，研究人员用两种常见呼吸道病毒IAV和RSV的混合接种物感染了人类肺细胞。结果发现，这两种病毒并没有像其他一些已知病毒那样相互竞争，而是相互融合，在圈内形成混合病毒。合并后形成的杂交病毒呈掌状，RSV形成新病毒的主干，IAV形成新病毒的叶子。相关研究成果发表在《自然微生物学》杂志上，标题为由感染a病毒和呼吸道合胞病毒产物混合病毒颗粒引起的共感染。

图1研究结果(来源：[1])

研究人员发现，在两种病毒共感染期间，具有IAV和RSV糖蛋白的出芽病毒丝存在。为了确定这种线状结构的具体细节，研究人员进行了低温电子断层扫描，并观察到了与含有IAV和RSV元素的混合病毒颗粒一致的结构。

图2含有IAV和RSV样结构区的混合病毒颗粒(来源：[1])

通过观察和识别混合病毒颗粒，研究人员发现，病毒共同感染可以导致两种类型的混合病毒颗粒的形成，这两种混合病毒颗粒在结构上不同于任何亲代病毒类型。

因为表面糖蛋白决定抗原性和向性，所以假定混合的病毒颗粒将显示抗原性的变化。为了测试这一点，研究人员首先比较了抗IAV HA抗体与从单独感染IAV病毒或同时感染IAV病毒和RSV的细胞中收集的病毒的中和效率。与从单一IAV感染细胞中收集的病毒相比，从混合感染细胞中收集的病毒显示IAV中和作用降低。中和效率的降低在共感染的细胞中特别显著，其中只有33%的IAV被中和，表明该部分中三分之二的IAV可以逃脱抗体介导的中和。比较抗RSV F抗体对从单独或联合感染RSV的细胞中收集的病毒的中和效率，发现单独或联合感染RSV的细胞中的RSV被有效中和。与IAV相比，RSV不能利用IAV糖蛋白促进病毒进入。此外，在传染性方面，研究人员发现，混合病毒可以介导IAV在难治性细胞群中的传播。

然后，研究人员用这两种病毒共同感染分化的原代人支气管上皮细胞，以检查IAV和RSV在原代人支气管上皮细胞中的传播。对单个共感染细胞的分析表明，IAV和RSV抗原双重染色于共感染细胞的顶面和细胞质，这为IAV和RSV的相互作用和混合病毒颗粒的形成提供了机会。

综上所述，本研究表征了IAV病毒和RSV病毒在细胞内的相互作用，在病毒共感染中可以产生由两种亲本病毒的结构、基因组和功能成分组成的感染性混合病毒颗粒。而且，混合感染产生的病毒改变了抗原性，扩大了嗜性。

研究人员还发现，RSV F介导混合病毒颗粒的进入，这表明在共感染的情况下，IAV可以利用无关病毒的糖蛋白作为其功能性包膜蛋白。这一特性可能会促进向宿主呼吸道的传播，从而影响发病机制和疾病转归。例如，混合的病毒颗粒可以使IAV扩散到下呼吸道并逃避粘膜抗体，这可能导致并发症，包括病毒性肺炎。

研究人员认为，混合病毒颗粒的形成在多轮感染中得以维持，这反过来促进了IAV在难治性细胞群中的传播。在混合感染的过程中，IAV不仅增强了自身的感染能力，还借助RSV的逃避系统增加了感染的可能性。利兹大学病毒学家斯蒂芬格里芬博士表示，这可能会增加流感导致严重甚至致命病毒性肺炎的几率。

在某种程度上，这项研究的发现可能有助于解释为什么病毒混合感染会导致更严重甚至致命的病毒性肺炎和难治性肺炎。下一步是确认在合并感染的患者中是否可以形成混合病毒，并确定这些病毒的具体类型。

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