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Viruses | 潘春根团队发现非囊膜病毒ARV与细胞外囊泡的混合体可提高病毒感染率高达50倍

Viruses | 潘春根团队发现非囊膜病毒ARV与细胞外囊泡的混合体可提高病毒感染率高达50倍

公众号新闻

细胞外囊泡 (Extracellular Vesicles，EVs) 是由大多数细胞分泌的不同大小的膜性囊泡，可分为外泌体、微囊泡或凋亡小体等。除了参与调节血管生成、细胞增殖和基因表达等多种生理活动外，细胞外囊泡在病毒的跨细胞传播中也发挥着重要作用。
近年来研究发现某些非囊膜病毒在复制过程中可以进入细胞外囊泡中，然后释放到细胞外，从而避开机体免疫系统的识别，增加了病毒在体内的传播机会。禽呼肠孤病毒（Avian reoviruses，ARV）是少数可以引起细胞融合的非囊膜病毒，其编码一种具有细胞膜融合活性的、非结构跨膜蛋白（Fusion-associated small transmembrane protein，FAST protein）来诱导合胞体的形成。该病毒是禽类多种疾病的重要病原，然而，细胞外囊泡是否为其重要的致病因素，目前知之甚少。
7月23日，广东海大集团潘春根团队在Viruses发表了名为Nonenveloped Avian Reoviruses Released with Small Extracellular Vesicles are Highly Infectious的研究论文。
 
该研究发现感染ARV的细胞释放出成熟的病毒粒子，与直径约100 nm左右的胞外囊泡混合在一起。透射电镜观察到该囊泡内部具有致密的病毒颗粒样结构，然而冷冻电镜显示该结构并非病毒粒子。进一步分析显示该囊膜内部含有多种病毒蛋白，非结构膜融合蛋白FAST protein 和病毒表面粘附蛋白sigmaC位于其中。令人意外的是，病毒粒子/囊泡混合物与纯病毒粒子相比，对细胞的感染性可高达50倍。该研究为探索具有融合活性的非包膜病毒的致病机制提供了一种新的参考方式。
图1. ARV感染的细胞释放出含有病毒蛋白的胞外囊泡，密度梯度离心法分离这些胞外囊泡，感染细胞，可以产生细胞病变。其中具有膜融合活性的、跨膜的、非结构病毒蛋白p10存在于囊泡中。
图2. 透射电子显微镜观察，ARV感染的细胞产生了直径约100 nm细胞外小泡，其中含有电子致密物质。冷冻电镜断层扫描表明，这些囊泡不含有病毒粒子。与囊泡混合的病毒颗粒比单独的病毒颗粒的感染性高出50倍。
​​
视频1. 冷冻电镜断层扫描显示囊泡内不含有完整的病毒粒子。
图3. 囊泡组分中含有可溶性病毒蛋白和完整的病毒颗粒，不含有病毒复制过程中产生的病毒核心颗粒，其中病毒粒子表面的粘附蛋白sigmaC大量存在于囊泡中，去污剂处理囊泡并超速离心后发现，超量sigmaC与囊泡混合物中的病毒粒子共沉淀。
广东海大集团潘春根研究员和加拿大Dalhousie University讲席教授Roy Duncan为共同通讯作者，广东海大集团研发专员王作培为第一作者。 
原文网页链接: https://www.mdpi.com/1999-4915/15/7/1610
PDF下载链接: https://www.mdpi.com/1999-4915/15/7/1610/pdf
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