埃博拉病毒是世界上最致命的病原体之一，科学家们现在报道了埃博拉病毒在感染过程中如何改变宿主的免疫反应以使自身受益的新细节。在今天发表在《细胞》(Cell)杂志上的一项研究中，研究人员发现了被病毒抑制的抗病毒防御基因，以及被病毒激活的可能促进其在细胞中复制的其他基因。
Broad研究所的科学家们,麻省理工学院和哈佛大学、麻省理工学院、美国国立卫生研究院(NIH),斯坦福大学和其他机构描述他们如何采样约100000单免疫细胞Ebola-infected恒河猴在疾病的不同阶段,研究基因表达和蛋白质活动分别在每一个细胞。
人员能够进行研究,首次测序单个细胞感染病原体BSL-4水平——通过使用便携式、低成本技术单一细胞RNA序列称为Seq-Well团队适应用于BSL-4防范设施在德特里克堡的美国国立卫生研究院综合研究设施,马里兰州。
这一发现可能有助于研究人员找到更精确的方法，将免疫系统作为感染的治疗策略。使用糖皮质激素等药物抑制过度活跃的免疫系统正在成为治疗包括COVID-19在内的一些感染的一种新方法，但这些药物通常会以生硬的方式抑制免疫系统。
“治疗免疫系统更有针对性的方法我认为是新的疗法需要去的地方,”林说亚伦,co-first作者研究的广泛的工作,在实验室里的当然喽Sabeti,协会成员和哈佛大学教授,今年开始前他的普林斯顿大学的博士后奖学金。“通过对感染的单细胞研究和其他类型的分析，可以确定免疫系统的哪个分支应该被瞄准。”
美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)的理查德·贝内特(Richard Bennett)在马里兰州德特里克堡(Fort Detrick)的综合研究机构(IRF)的bls -4实验室工作，在单细胞水平上研究埃博拉感染。他是这项研究的高级合著者。信贷:NIAID IRF
埃博拉病毒的影响
为了了解埃博拉病毒对免疫系统的影响，研究小组测量了多种感染和未感染免疫细胞基因组中的基因和蛋白质活性，并监测了疾病过程中的变化。许多由埃博拉引起的变化都与单核细胞有关，单核细胞是一种消耗感染细胞的免疫细胞，在对抗埃博拉病毒中非常重要。
研究人员发现，在感染的最初几天内，常规单核细胞的亚群被不寻常的不成熟单核细胞所取代，这些单核细胞不太能够向免疫系统呈递抗原——这是刺激有效免疫反应的关键一步。这种病毒几乎下调了这些细胞中涉及“II类”抗原递呈的所有基因，这些基因通常有助于激活辅助性T细胞并促进抗体的产生。
研究人员还分析了含有大量病毒遗传物质的单个细胞，这些物质很可能在病毒生命周期的后期包庇病毒。研究小组发现，当病毒在这些细胞中复制时，它抑制了细胞产生干扰素的能力，干扰素是一种触发抗病毒反应的信号分子。该病毒还增强了宿主基因的活性，研究人员认为病毒利用这些基因在细胞中复制。
“先前的研究埃博拉病毒的细胞在培养皿中有生成提示病毒是如何影响免疫系统,但是随着更多的数据在整个基因组和更高的分辨率在单细胞水平上从自然感染随着时间的推移,我们得到一个更完整的图片在感染免疫系统是什么样子,”迪伦Kotliar说co-first该论文的作者之一和一个MD-PhD哈佛医学院学生和Sabeti实验室广泛。
这项研究的资深作者是美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)的Lisa Hensley和斯坦福大学的David McIlwain，他们与Kotliar和Lin共同通信。
其他资深作者是斯坦福大学的Garry Nolan，他的实验室开发了这项研究中使用的单细胞蛋白质定量技术;来自哈佛大学公共卫生学院和英国格拉斯哥大学病毒研究中心的Kayla Barnes;麻省理工学院的亚历克斯·沙利克，麻省理工大学，哈佛大学和麻省理工学院的拉贡研究所，他们的实验室开发了Seq-Well;哈佛大学和哈佛陈曾熙公共卫生学院的Pardis Sabeti;以及NIAID的Richard Bennett。
该项目由美国食品和药物管理局(FDA)医学对策倡议(MCMi)管理科学校外研究项目资助。
