致病性欧亚正汉坦病毒在人肾小球系膜细胞中的复制动力学

Replication kinetics of pathogenic Eurasian orthohantaviruses in human mesangial cells

作者信息Lukas Boegelein, Pamela Schreiber, Alexandra Philipp, Christian Nusshag, Sandra Essbauer, Martin Zeier, Ellen Krautkrämer
PMID39354507
期刊Virol J
发布时间2024-10-01
DOI10.1186/s12985-024-02517-5

实验完整度

包含体外细胞模型(CIHGM-1和HRMCs)感染实验,通过免疫荧光、Western blot、流式细胞术和功能实验(活力、黏附、迁移)验证,并进行了病毒复制动力学分析。

主要模型

CIHGM-1细胞系 原代人肾系膜细胞(HRMCs)

重点核对

细胞类型:CIHGM-1细胞系和原代人肾系膜细胞(HRMCs) 病毒株:PUUV Vranica株、TULV Moravia株、HTNV 76-118株 感染复数(MOI):1(基于Vero E6细胞滴度) 感染后检测时间点:2、4、6、8天(CIHGM-1)或2、4、6天(HRMC)

摘要

背景:欧亚致病性正汉坦病毒引起以急性肾损伤(AKI)为特征的肾综合征出血热(HFRS)。正汉坦病毒的毒力差异巨大,不同肾细胞类型的直接感染参与发病机制。肾小球系膜细胞在肾细胞间的相互作用和正常肾功能中发挥重要作用。因此,我们分析了不同正汉坦病毒种在原代系膜细胞和系膜细胞系中的复制能力。方法:通过与原代人肾系膜细胞(HRMCs)的比较,评估了系膜细胞系CIHGM-1作为正汉坦病毒肾脏感染细胞培养模型的适用性。我们分析了高致病性汉滩病毒(HTNV)、中等致病性普马拉病毒(PUUV)和非/低致病性图拉病毒(TULV)的感染。结果:仅观察到PUUV的有效传播,而HTNV和TULV的感染是流产性的。然而,与TULV不同,HTNV表现出初始高感染率,随后下降。这种复制模式在HRMCs和CIHGM-1细胞中均观察到。PUUV感染的CIHGM-1和HRMCs的活力和黏附均未受损。在PUUV感染的CIHGM-1细胞中观察到迁移能力丧失,但在HRMCs中未观察到。结论:致病性正汉坦病毒株在肾系膜细胞中复制能力的差异鉴定具有特别意义,可能为正汉坦病毒诱导的AKI的病毒特异性机制提供有用的见解。CIHGM-1细胞的使用将促进相关细胞培养系统中的研究。关键词:正汉坦病毒,HFRS,急性肾损伤,系膜细胞,细胞系

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
不同致病性的欧亚正汉坦病毒在人肾小球系膜细胞中的复制能力是否存在差异,以及CIHGM-1细胞系是否可作为研究正汉坦病毒肾脏感染的体外模型。
核心机制
不同正汉坦病毒在系膜细胞中的复制能力差异可能由病毒特异性的固有免疫诱导差异所致,导致有效或无效的病毒传播。
主要证据
实验表明PUUV在系膜细胞中有效传播,而HTNV和TULV感染是流产性的,HTNV初始感染率高但随后下降;该模式在CIHGM-1和HRMC中一致,且PUUV感染影响CIHGM-1细胞迁移。
研究意义
识别正汉坦病毒在肾系膜细胞中复制能力的差异有助于理解病毒特异性机制,CIHGM-1细胞系可作为相关细胞培养系统促进后续研究。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

系膜细胞标记物和受体表达验证

确认CIHGM-1细胞的系膜细胞特征及正汉坦病毒受体的表达。

通过免疫荧光检测α-SMA、纤连蛋白、足细胞标记物、内皮和上皮标记物;通过流式细胞术检测整合素αvβ3、β1和CD55的表面表达。

2

PUUV和TULV感染CIHGM-1细胞的复制动力学

评估CIHGM-1细胞对PUUV和TULV的易感性,并与原代细胞结果比较。

以MOI 1感染CIHGM-1细胞,通过免疫荧光和Western blot检测N蛋白,并测定感染细胞百分比和释放的感染性滴度。

3

PUUV感染CIHGM-1细胞的功能影响

检测PUUV感染对CIHGM-1细胞活力、黏附和迁移的影响。

在感染后第6天,进行细胞活力测定(ATP检测)、黏附实验和迁移实验(活细胞成像并追踪细胞轨迹)。

4

HTNV感染CIHGM-1细胞和HRMCs的复制动力学

比较高致病性HTNV在CIHGM-1和原代系膜细胞中的感染和复制。

感染CIHGM-1和HRMCs,检测N蛋白表达、感染细胞百分比和病毒释放。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI1640培养基----
胎牛血清----
胰岛素-转铁蛋白-硒Invitrogen, Thermo Fisher Scientific--
系膜细胞培养基Sciencell--
DMEM培养基----
内皮细胞生长培养基----
Venor®GeM ClassicMinerva Biolabs--
Hoechst 33342Invitrogen--
Axiocam 506单色相机Carl Zeiss--
Axio Observer.D1倒置显微镜Carl Zeiss--
Odyssey CLx红外成像系统Li-Cor--
FACSCalibur流式细胞仪BD Pharmingen--
Via-Probe™细胞活力溶液BD Pharmingen--
µ-slide 8孔腔室玻片Ibidi--
JuLi智能荧光细胞成像仪Digital-Bio--
Sapphire700Li-Cor--
DRAQ5BioStatus--
CellTiter-Glo®发光细胞活力检测试剂盒Promega--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
CIHGM-1细胞和原代人肾系膜细胞的培养条件,包括培养基、温度变化、添加物等
阅读提示:Materials and Methods中Cells部分
病毒感染
病毒株、MOI、接种和洗涤方式、感染后检测时间点
阅读提示:Materials and Methods中Viruses and infection部分,图3、5、6的图注
功能检测
感染后第6天进行活力、黏附和迁移检测的具体方法和条件
阅读提示:Materials and Methods中Viability assay、Adhesion assay和Motility assay部分,图4图注