禽传染性支气管炎病毒IBV在外周血单核细胞-巨噬细胞中诱导抗病毒RNA干扰

Induction of antiviral RNA interference by avian coronavirus IBV in PBMCs-Mφ.

作者信息Yaotang Wu, Jinjiao Zuo, Hongyu Jiang, Wenxin Ji, Ningna Xiong, Zhisheng Wang, Jian Lin, Qian Yang
PMID41555325
发布时间2026-01-19
DOI10.1186/s12964-026-02656-y

实验完整度

包含动物模型、巨噬细胞/树突状细胞体外模型、分子机制验证及质粒构建功能验证,多层级实验证据。

主要模型

SPF鸡 PBMCs-Mφ BMDCs

重点核对

SPF鸡感染QX和M41(MOI=5,103 EID50) PBMCs-Mφ和BMDCs感染QX和M41(MOI=5) PS-vsiRNA质粒转染(PS-M10) PC-Q10/PC-Q16过表达

摘要

传染性支气管炎病毒(IBV)是γ冠状病毒家族的一员,容易发生突变,导致不同的亚型。QX和M41是IBV的两种亚型,在致病性和感染部位方面表现出不同的特征。免疫组织化学和qRT-PCR揭示了QX和M41在不同组织中的复制差异。有趣的是,我们发现QX的病毒载量在“PBMCs-Mφ”鸡巨噬细胞中稳步增加,而M41组则出现相反现象。我们还观察到干扰素和RNA干扰(RNAi)对PBMCs-Mφ的协同抗病毒作用。此外,高通量测序和vsiRNA分析显示,仅在IBV M41刺激组中检测到部分可检测的vsiRNA(NSP10),这解释了上述现象。我们构建了能高效表达小RNA的PS-vsiRNA质粒,抗病毒试验结果表明,转染PS-M10可显著降低M41病毒载量。此外,PC-QX-NSP10和PC-QX-NSP16在PBMCs-Mφ中的过表达表明,NSP10/NSP16复合物能有效降低Dicer(RNAi通路核心酶)的mRNA水平并增加病毒载量,这是一种潜在的病毒RNAi抑制子(VSR)蛋白。总之,本研究首次从RNAi中vsiRNA的角度解释了QX和M41在PBMCs-Mφ上的差异,对后续开发治疗性IBV疫苗具有重要意义。

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
QX和M41两种IBV亚型在PBMCs-Mφ中诱导的RNAi抗病毒反应差异及其分子机制
核心机制
M41感染产生丰富的vsiRNA,尤其NSP10区域,激活RNAi通路抑制病毒;QX的NSP10/NSP16复合物抑制Dicer表达,抑制RNAi,从而促进病毒复制,是潜在的VSR蛋白
主要证据
SPF鸡和细胞感染实验显示QX在巨噬细胞中持续复制而M41减少;小RNA测序发现M41产生更多vsiRNA;PS-M10质粒降低M41病毒载量;过表达PC-Q10/PC-Q16降低Dicer表达并增加病毒载量
研究意义
首次从vsiRNA角度解释IBV亚型间RNAi差异,为开发治疗性IBV疫苗提供新思路

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

SPF鸡感染模型建立

比较QX和M41在体内的组织嗜性和病毒载量差异

使用SPF鸡感染IBV QX或M41,在不同时间点收集组织用于qRT-PCR和IHC检测

2

PBMCs-Mφ感染模型建立

观察两株病毒在巨噬细胞中的复制动力学和表型差异

分离并培养PBMCs-Mφ,感染QX和M41,通过qPCR、IFA、TCID50检测病毒载量,FCM检测MHC II表达

3

IFN和RNAi通路分析

探究两株病毒诱导的抗病毒信号通路(IFN和RNAi)的差异

qRT-PCR检测IFN相关基因(IFN-α等)和RNAi关键基因(Dicer、Ago2),Western blot检测蛋白水平

4

vsiRNA分析

鉴定两株病毒感染的巨噬细胞中vsiRNA的丰度和分布

小RNA测序,分析18-25nt vsiRNA,定位在病毒基因组上的分布

5

PS-vsiRNA质粒构建与抗病毒验证

验证M41 NSP10区域的vsiRNA是否具有抗病毒活性

将M41 NSP10/NSP16富集区克隆至pSilencer4.1,构建PS-M10和PS-M16,转染PBMCs-Mφ后检测病毒载量及Dicer/Ago2表达

6

NSP10/NSP16过表达功能验证

验证QX的NSP10/NSP16复合物是否作为VSR蛋白抑制RNAi

构建PC-Q10、PC-Q16、PC-M10、PC-M16过表达质粒,转染后感染相应的IBV,检测病毒载量和Dicer/Ago2水平

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
Histopaque-1077Sigma-Aldrich--
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素Invitrogen--
链霉素Invitrogen--
巨噬细胞集落刺激因子----
X-treme GENE HP DNA转染试剂Roche--
TRIzol试剂Invitrogen--
HiScript II Q Select RT SuperMix反转录试剂盒Vazyme--
ChamQ Universal SYBR qPCR预混液Vazyme--
7500快速实时荧光定量PCR系统Thermo Fisher--
引物Sangon Biotech--
RIPA-PMSF裂解液----
抗GAPDH抗体Bioworld--
抗β-actin抗体YEASEN--
抗IBV N抗体HyTest--
抗Dicer抗体Bioworld--
抗Ago2抗体Bioworld--
辣根过氧化物酶标记的羊抗兔/鼠二抗Bioworld--
多功能凝胶成像分析系统Tanon--
抗IBV N抗体HyTest--
HRP标记抗小鼠IgG SABC试剂盒Boster--
抗IBV N抗体HyTest--
Alexa Fluor 594标记二抗Bioss--
含DAPI的SlowFade™ Gold抗淬灭封片剂Invitrogen--
共聚焦激光显微镜Zeiss--
KUL01-PE抗体SouthernBiotech--
MHC-II PE抗体Abcam--
脂多糖Solarbio--
CpG寡核苷酸Thermo Fisher--
Agilent 2100生物分析仪Agilent--
ABI StepOnePlus实时PCR系统Life Technologies--
pcDNA3.1/myc-HisB(+)载体YouBio--
T4连接酶ATG Biotechnology--
pSilencer4.1载体YouBio--

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
SPF鸡感染
SPF鸡品系、周龄、接种剂量、时间点、每组数量
阅读提示:Materials and Methods: Animals, viruses, and cells; IBV infection experiment
PBMCs-Mφ培养和感染
细胞来源、分离方法、M-CSF浓度、感染MOI、孵育时间、感染时间点
阅读提示:Materials and Methods: Cell isolation and transfection; IBV infection experiment; Figure legends for Fig. 2
vsiRNA分析
感染时间、MOI、测序库构建参数、vsiRNA筛选长度范围
阅读提示:Materials and Methods: Transcriptome and vsiRNA analysis; Figure legends for Fig. 4
质粒转染
转染试剂、转染浓度、转染时间、感染MOI和时长
阅读提示:Materials and Methods: Plasmids construction; Cell isolation and transfection; Figure legends for Fig. 6
Western blot
抗体稀释度、孵育时间、蛋白上样量
阅读提示:Materials and Methods: Western Blotting assay