近日，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院獸醫(yī)病原學(xué)團(tuán)隊在國際病毒學(xué)權(quán)威期刊《病毒學(xué)雜志》（Journal of Virology）發(fā)表了題為《通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析揭示高致病性PEDV毒株與宿主的互作關(guān)系》（Unraveling the cross-talk between a highly virulent PEDV strain and the host via single-cell transcriptomic analysis）的研究論文。該研究突破了傳統(tǒng)群體水平研究的局限性，從單細(xì)胞維度精細(xì)描繪了病毒-宿主互作過程中的細(xì)胞命運(yùn)變化、信號通路重塑及免疫調(diào)控現(xiàn)象。研究成果不僅為深入闡明PEDV致病機(jī)制提供了單細(xì)胞層面的全新視角，也為開發(fā)靶向病毒-宿主互作網(wǎng)絡(luò)的新型干預(yù)策略奠定了重要理論基礎(chǔ)。
豬流行性腹瀉病毒（Porcine epidemic diarrhea virus, PEDV）是危害我國及世界養(yǎng)豬業(yè)的重要病毒性病原，為套式病毒目冠狀病毒屬成員，感染豬只的主要臨床癥狀為腹瀉、嘔吐和脫水，以10日齡內(nèi)仔豬最為易感，死亡率可高達(dá)100%。隨著新型高致病性毒株的不斷涌現(xiàn)，PEDV防控面臨新的挑戰(zhàn)。
該研究團(tuán)隊從哈爾濱周邊暴發(fā)嚴(yán)重腹瀉疫情的豬場采集臨床樣本，經(jīng)過嚴(yán)格的體外分離培養(yǎng)和動物回歸試驗，成功獲得一株具有典型致病特征的PEDV流行毒株。利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序平臺，對19,612個感染仔豬和健康仔豬的空腸細(xì)胞進(jìn)行了測序分析，繪制了PEDV感染過程中腸道組織的單細(xì)胞動態(tài)響應(yīng)圖譜，發(fā)現(xiàn)該病毒的感染展現(xiàn)出“雙刃劍”效應(yīng)：一方面通過刺激腸道干細(xì)胞和TA細(xì)胞的增殖分化，加速上皮組織再生；另一方面則破壞細(xì)胞間正常的通訊網(wǎng)絡(luò)，干擾包括干擾素通路在內(nèi)的多條關(guān)鍵免疫信號通路的傳導(dǎo)。該發(fā)現(xiàn)生動詮釋了病毒與宿主之間精妙的攻防博弈關(guān)系，為深入理解冠狀病毒致病機(jī)制提供了全新視角。
研究團(tuán)隊在深入分析中發(fā)現(xiàn)，PEDV不僅感染腸上皮細(xì)胞，還表現(xiàn)出對腸上皮前體細(xì)胞、干細(xì)胞、TA細(xì)胞以及多種免疫細(xì)胞的廣泛感染能力。特別值得關(guān)注的是，PEDV雖然能在T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞中啟動復(fù)制過程，但卻無法產(chǎn)生具有感染性的子代病毒。令人警惕的是，PEDV感染可誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡，這將直接削弱宿主的免疫防御能力。這一發(fā)現(xiàn)為解析臨床上PEDV感染后未能被免疫系統(tǒng)有效“殲滅”、最終導(dǎo)致仔豬高死亡率的現(xiàn)象提供了分子層面的證據(jù)。
東北農(nóng)業(yè)大學(xué)為該論文的第一完成單位，動物醫(yī)學(xué)學(xué)院2022級博士研究生王亞楠為第一作者，王麗副教授和李一經(jīng)教授為共同通訊作者。該研究獲得了“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃課題（2022YFD1800800）、國家自然科學(xué)基金（32373048）和黑龍江省自然科學(xué)基金（YQ2021C020）的資助。
