Новое понимание иммунных характеристик летучих мышей

Новое понимание иммунных характеристик летучих мышей

Многие исследования показали, что летучие мыши являются значительными резервуарами бесчисленных вирусов, таких как грипп, коронавирусы и бешенство. Эти исследования также показали, что летучие мыши обычно остаются бессимптомными или у них развиваются легкие заболевания во время вирусных инфекций, вызванных генипавирусами, вирусом Эбола, коронавирусами и т. Д.

Задний план

Иммунные ответы, вызванные вирусной инфекцией, значительно различаются между клетками летучих мышей и человеческими клетками. Предыдущие исследования показали, что летучие мыши обладают уникальными транскриптами, которых нет у других млекопитающих. Летучие мыши подвергаются ограниченной активации интерферона из-за мутаций в белке STING и имеют суженный локус IFNα типа I. Однако они показывают конститутивную экспрессию IFNα без вирусной стимуляции. Уникальный профиль экспрессии антивирусных генов, а также пути иммунного ответа делают летучих мышей более устойчивыми к различным вирусным инфекциям.

Считается, что летучие мыши могут быть первыми хозяевами тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса-2 (SARS-CoV-2), причины продолжающейся пандемии коронавируса в 2019 году (COVID-19). Хотя прямой предок этого вируса еще не подтвержден, было определено, что ближайший представитель — подкова (Ринолофус синусовый). Следовательно, этот род считается потенциальным резервуаром хозяев SARS-CoV-2. Кроме того, летучие мыши-подковы также переносят других представителей коронавируса, в том числе SARS-CoV. Это показывает, что летучие мыши играют ключевую роль в сохранении коронавирусов, которые могут вызвать будущие пандемии.

Иммунные ответы на вирусную инфекцию зависят от вида; вот почему клинические симптомы в нижних дыхательных путях различаются у разных видов. Хотя летучие мыши, кошки, тигры и ящеры восприимчивы к инфекции SARS-CoV-2, биологическая подоплека изучена недостаточно.

Исследование: Сравнительный анализ одноклеточного атласа легких летучих мышей, кошек, тигров и ящеров. Кредит изображения: Binturong-tonoscarpe / Shutterstock

Новое исследование

Ученые заявили, что жизненно важно понимать разные иммунные ответы, возникающие у разных животных, инфицированных SARS-CoV-2.

Недавно группа исследователей провела сравнительное исследование с использованием данных одноклеточного транскриптома для определения иммунных ответов в легких летучих мышей, кошек, тигров и ящеров. Это исследование было опубликовано bioRxiv* сервер препринтов в ожидании отзыва коллеги.

Основная цель этого исследования — выяснить молекулярные основы дифференциальных иммунных ответов у подопытных животных. Исследователи собрали ткани легких здоровых летучих мышей для создания мононуклеарных библиотек клеток легких, и в общей сложности 11838 клеток легких прошли контроль качества.

Сравнительный одноклеточный атлас легких летучих мышей, кошек, тигров и ящеров. и, Иллюстрация общего дизайна проекта. б, UMAP-диаграмма легких летучей мыши. c. Диаграмма скрипки, показывающая паттерны экспрессии канонических маркеров клеточного типа. d. Коэффициент экспрессии и значение экспрессии вирусных рецепторов в различных типах клеток летучих мышей, кошек, тигров и ящеров.

Главные находки

Исследователи идентифицировали девять основных типов клеток в легких летучих мышей, которые включают ресничные клетки, альвеолярные клетки типа 1 (AT1), альвеолярные клетки типа 2 (AT2), секреторные клетки, эндотелиальные клетки, фибробласты, В-клетки, Т-клетки и макрофаги. Каждая из этих клеток распознается маркером определенного типа клетки.

Кроме того, ученые изучили паттерны экспрессии двадцати девяти генов, которые кодируют входные рецепторы респираторных вирусов в клетки легких четырех изученных видов. Это важно, потому что рецепторные связывающие домены являются ключевыми для вирусной инфекции, а распределение рецепторов определяет восприимчивость клеток к конкретной вирусной инфекции. Кроме того, когда вирус связывается с этими рецепторами, он вызывает иммунный ответ в клетке-хозяине.

Исследователи обнаружили, что по сравнению с панголинами, тиграми и кошками, Itgb5, рецептор аденовируса, был в изобилии в AT1 летучей мыши, а Anpep, рецептор человеческого коронавируса 229E, был обогащен в AT2 летучей мыши. Однако Cd86, также являющийся рецептором аденовируса, был обнаружен в изобилии в макрофагах летучих мышей, ящеров и тигров. Cdhr3, рецептор риновируса, в основном обнаруживается в клетках летучих мышей и кошек. Rpsa — еще один аденоассоциированный вирусный рецептор, который, как было обнаружено, в значительной степени экспрессируется в клетках легких тигра, отличных от Т- и В-клеток.

SARS-CoV и SARS-CoV-2 инфицируют клетки-хозяева с помощью рецептора ACE2, который в большом количестве экспрессируется в ресничных и секреторных клетках кошек. Сообщается, что рецептор ACE2 экспрессируется в секреторных клетках тигра. Однако в эндотелиальных клетках и макрофагах летучих мышей была обнаружена только маргинальная экспрессия ACE2. Scarb1 — еще один рецептор SARS-CoV-2, который продемонстрировал высокоспецифичную экспрессию в эндотелиальных клетках и макрофагах летучих мышей. Два других рецептора SARS-CoV-2, а именно Nrp1 и Axl, показали высокую видовую специфичность. Сообщалось, что Nrp1 экспрессируется у тигров AT1 / AT2 и летучих мышей AT2. Было обнаружено, что Axl высоко экспрессируется в фибробластах и ​​макрофагах легких летучих мышей и фибробластах легких панголина.

Интересно, что летучие мыши не проявляют каких-либо значительных симптомов после вирусной инфекции, таких как цитокиновый шторм, один из основных факторов, способствующих тяжелому легочному патогенезу, вызванному различными вирусными инфекциями, включая SARS-CoV-2. Ученые не обнаружили каких-либо существенных различий в противовоспалительных цитокинах (IL10, TGF beta) и соответствующих рецепторах среди клеток легких четырех изученных видов. Однако экспрессия рецепторов специфических провоспалительных цитокинов (IL1, IL6, TNF, интерфероны), IL-6 (Osmr, Lifr) и интерферонов (IFN) была значительно низкой в ​​клетках легких летучих мышей. Интересно, что два рецептора интерферона типа 1 (Ifnar1, Ifnar2) и рецепторы IFN-γ (Ifngr2) были истощены в клетках летучих мышей.

Вывод

Авторы обнаружили, что транскрипты некоторых рецепторов провоспалительных цитокинов подавлялись в клетках легких летучих мышей. Это открытие представляет собой новое понимание специфических иммунных характеристик летучих мышей. Однако для подтверждения результатов этого исследования необходимы контролируемые эксперименты с инфекцией.

* Важное замечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не были рассмотрены и поэтому не должны рассматриваться как окончательные, определяющие клиническую практику / поведение, связанные со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.

.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.