MA104细胞系对人间质肺病毒1型感染具有容许性

MA104 cell line is permissive for human bocavirus 1 infection.

作者信息Jielin Tang, Sijie Chen, Yijun Deng, Junjun Liu, Dan Huang, Muqing Fu, Bao Xue, Canyu Liu, Chunchen Wu, Fan Wang, Yuan Zhou, Qi Yang, Xinwen Chen
PMID39846742
期刊J Virol
发布时间2025-02
DOI10.1128/jvi.01539-24

实验完整度

包含体外细胞感染模型、病毒生命周期验证(进入、复制、组装、释放)、RNA-seq转录组分析、抗病毒药物评估等多个独立实验层级,并进行功能验证和机制验证(IFN通路抑制)。

主要模型

MA104细胞(猴肾上皮细胞系) HEK293T细胞(人胚胎肾细胞系) Caco-2细胞(人结肠上皮细胞系)

重点核对

HBoV1感染剂量:3,000 vge/cell,感染时间12小时 RNA-seq分析时间点:96 h.p.i. IFNAR1敲低使用siRNA(siIFNAR1-1和siIFNAR1-2) 抗病毒药物西多福韦浓度梯度:50-400 µM

摘要

人间质肺病毒1型(HBoV1)已成为一种新兴病原体,在幼儿和免疫功能低下个体中引起从轻度到危及生命的呼吸道感染、急性中耳炎和脑炎。缺乏适合培养复制性病毒的细胞系阻碍了HBoV1的研究。在此,我们表征了29种人类和7种动物细胞系对HBoV1的易感性,并确定了一个容许性细胞系MA104。在MA104细胞中实现了HBoV1的完整生命周期,包括病毒进入、完全复制和感染性子代病毒粒子的产生。此外,干扰素通路的抑制促进了MA104细胞中的病毒基因组复制。RNA测序显示,先天免疫、炎症、PI3K-Akt和MAPK信号通路以及细胞膜系统在响应HBoV1感染时被动员。总的来说,我们的研究首次确定了一个支持HBoV1完整生命周期的细胞系MA104,这将促进HBoV1病毒学和发病机制的研究,并有利于药物和疫苗的开发。

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
寻找一种能够支持人博卡病毒1型(HBoV1)完整生命周期的细胞系,以促进病毒学研究。
核心机制
MA104细胞支持HBoV1的进入、基因组复制、转录、组装和释放,且抑制干扰素信号通路可增强病毒基因组复制。
主要证据
通过qRT-PCR、Western blot、qPCR、Southern blot、免疫荧光、负染电镜等方法,在MA104细胞中检测到HBoV1 NS1 mRNA、NP1蛋白、病毒DNA复制中间体(dRF和mRF)、感染性病毒粒子,以及临床样本的感染能力。
研究意义
为HBoV1病毒学和发病机制研究提供了首个支持完整生命周期的细胞模型,有助于抗病毒药物和疫苗的开发。

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

细胞系筛选

鉴定允许HBoV1感染的细胞系。

用HBoV1感染36种人类和动物细胞系,通过qRT-PCR检测NS1 mRNA水平,Western blot检测NP1蛋白,qPCR检测病毒DNA拷贝数,并观察病毒粒子形态。

2

病毒进入验证

验证HBoV1是否能够结合并进入MA104细胞。

进行病毒结合和内化实验,通过qPCR检测细胞内病毒DNA。

3

病毒基因组复制验证

验证HBoV1基因组在MA104细胞中是否能够复制。

转染感染性克隆pHBoV1-WH,提取Hirt DNA,DpnI消化后进行Southern blot和qPCR检测复制中间体。

4

病毒组装和释放验证

验证MA104细胞是否能够组装并释放感染性病毒粒子。

纯化细胞内和细胞外病毒粒子,通过负染电镜观察形态,并检测其对MA104细胞的再感染能力。

5

病毒感染动力学监测

监测HBoV1在MA104细胞中的复制动态。

感染后1-6天,通过qPCR检测细胞内和细胞外病毒DNA拷贝数,Western blot检测NP1蛋白表达。

6

临床样本感染

验证MA104细胞对HBoV临床株的易感性。

使用HBoV感染患者的咽拭子感染MA104细胞,通过qPCR检测病毒DNA。

7

抗病毒药物评估

评估西多福韦对HBoV1复制的抑制作用。

MA104细胞用不同浓度西多福韦处理,感染HBoV1,检测细胞内病毒DNA拷贝数,并检测细胞活力。

8

转录组分析

分析HBoV1感染对MA104细胞转录组的影响。

对HBoV1感染和未感染的MA104细胞进行RNA-seq,分析差异表达基因、GO富集和KEGG通路。

9

干扰素通路抑制验证

验证抑制IFN信号通路是否增强HBoV1复制。

使用IFN alpha-IFNAR-IN-1抑制剂或siRNA敲低IFNAR1,感染HBoV1,检测病毒DNA拷贝数和NP1蛋白表达。

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
IFN alpha-IFNAR-IN-1抑制剂MCEHY12836
西多福韦MCEHY-17438
Hoechst染料InvitrogenH1398
Benzonase核酸酶Invitrogen88701
β-肌动蛋白单克隆抗体Proteintech66009-1
GAPDH单克隆抗体Proteintech60004-1-Ig
GBP3重组抗体Proteintech83534-1-RR
IL-1β多克隆抗体Proteintech26048-1-AP
STAT1多克隆抗体Proteintech10144-2-AP
IFNAR1多克隆抗体Proteintech13083-1-AP
MMP1重组抗体Abcamab134184
NS1抗体Sinobiological--
NP1抗体Sinobiological--
杜氏改良Eagle培养基Gibco--
HEPESGibco--
胎牛血清Invitrogen--
青霉素-链霉素Life Technologies--
RPMI-1640培养基Gibco--
聚乙烯亚胺Max转染试剂Polysciences--
天根病毒DNA/RNA快速提取试剂盒TIANGEN--
Taq Pro HS通用探针预混液Vazyme--
TRIzol试剂Invitrogen--
HiScript II一步法qRT-PCR SYBR Green试剂盒Vazyme--
硝酸纤维素滤膜Millipore--
辣根过氧化物酶标记的二抗Jackson ImmunoResearch--
WesternBright Sirius HRP底物Advansta--
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen--
CellTiter-Glo试剂Promega--
Tecnai G2 Spirit透射电子显微镜FEI--
OperettaCLS高内涵成像系统PerkinElmer--

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
细胞系筛选
细胞系种类、感染剂量(3,000 vge/cell)、感染时间(12小时)、检测时间点(72或96小时)
阅读提示:参考Figure 1和图例,以及Methods中的'HBoV1 infection'部分
病毒进入验证
细胞数量(1e5)、病毒剂量(20,000 vge/cell)、结合温度和时间(4°C, 1小时)、内化时间(37°C, 6小时)、蛋白酶K浓度(500 ng/mL)
阅读提示:参考Figure 2A-B图例及Methods中的'Virus binding and internalization assays'
病毒基因组复制验证
质粒转染剂量(50 µg)、转染时间(48小时)、DpnI消化时间
阅读提示:参考Figure 2C-D图例及Methods中的'Southern blotting'
病毒感染动力学
感染剂量(3,000 vge/cell)、时间点(1-6 d.p.i.)
阅读提示:参考Figure 3C-E图例及Results部分
临床样本感染
患者样本体积(400 µL)、感染时间(24小时)、检测时间点(96小时)
阅读提示:参考Figure 3F图例及Methods中的'HBoV1 infection'
抗病毒药物评估
西多福韦浓度(50-400 µM)、预处理时间(6小时)、感染时间(12小时)、检测时间点(96小时)
阅读提示:参考Figure 3G-H图例及Methods中的'Evaluation of antiviral activity'
转录组分析
RNA-seq样本准备(感染剂量3,000 vge/cell,时间96小时)
阅读提示:参考Methods中的'RNA-seq'部分
干扰素通路抑制
抑制剂浓度(2,4,8 µM)、siRNA浓度(20 nM)、转染时间(24小时)、感染时间(96小时)
阅读提示:参考Figure 5图例及Methods中的'RNA-mediated interference'