猪德尔塔冠状病毒不同肠段嗜性与猪氨基肽酶N 表达量有关而与干扰素应答无关

冠状病毒能够引起人、哺乳动物和禽类发病，给人类及动物的生命健康和经济社会发展带来巨大的威胁。如2019 年暴发的新型冠状病毒肺炎严重地危害了人类的生命健康，给全球公共卫生事业带来了巨大的挑战，阻碍了经济社会的健康发展。人冠状病毒主要侵害呼吸系统，而猪冠状病毒主要侵害消化系统，引起猪的只呕吐、腹泻、脱水和哺乳仔猪的高死亡率。猪德尔塔冠状病毒（Porcine deltacoronavirus，PDCoV）是近年来刚发现的猪的一种新型冠状病毒，能够引起猪的呕吐、腹泻和脱水，临床发病仔猪的死亡率为30%～40%。德尔塔冠状病毒既能感染哺乳动物（猪、亚洲豹猫、中国白鼬獾）又能感染禽类（如麻雀、夜莺、画眉等），给公共卫生安全带来了潜在的威胁。

在体外，PDCoV 能够在猪肾细胞、猪睾丸细胞、猪空肠上皮细胞和猪回肠上皮细胞中复制，而在猪体内，其主要感染空肠和回肠。为了更好地模拟病毒自然感染过程，本研究在体外分离培养了隐窝干细胞来源的猪肠类器官，分别利用荧光定量PCR（qPCR），半数组织感染量（TCID50）和间接免疫荧光（IFA）分析PDCoV 在肠类器官中的感染情况。结果显示，猪肠类器官对PDCoV 易感，且能够支持子代病毒粒子的释放。通过IFA 检测表明PDCoV 能感染肠细胞、干细胞、杯状细胞等多种功能性的肠道上皮细胞。通过qPCR、TCID50和IFA 分析显示，PDCoV 在空肠类器官中的复制水平明显高于其在十二指肠类器官和结肠类器官的复制水平，与体内感染结果相符。表明猪肠类器官能够模拟PDCoV 体内感染的肠道组织。为进一步探究PDCoV 肠道组织嗜性的分子机制，通过转录组测序（RNA-Seq）及qPCR分析发现不同肠段来源的肠类器官的转录谱呈肠段特异性的表达模式，PDCoV 的肠道组织嗜性与细胞受体猪氨基肽酶N（pAPN）在不同肠段中的差异表达密切相关，而与宿主蛋白酶和干扰素（IFN）受体的表达水平无明显关联。进一步研究发现PDCoV 在空肠类器官中诱导抗病毒因子的表达水平显著高于十二指肠类器官和结肠类器官，与PDCoV 在肠类器官中的复制水平一致，表明IFN 免疫应答与PDCoV 的肠道组织嗜性无关。此外，本研究监测了PDCoV 感染肠类器官后IFN 的表达，结果显示在感染后期PDCoV 显著诱导Ⅰ型和Ⅲ型IFNs 产生，而通过外源Ⅲ型IFN（IFN-λ1）处理能显著抑制PDCoV 在肠类器官中的复制，进一步证实了IFN 免疫应答与PDCoV 的肠道组织嗜性无关。上述研究结果表明猪肠类器官可作为研究猪肠道冠状病毒致病机制的良好体外研究模型，为深入探究肠道病毒的分子生物学特性奠定了基础

本研究揭示了PDCoV 肠道组织嗜性的分子机制，为阐明PDCoV 的致病机制提供了新的见解。相关研究成果“APN expression not IFN responses determines the intestinal segmental tropism of porcine deltacoronavirus”发表在Journal of Virology。

评述论文来源：Yin Ling-dan, Chen Jian-fei, Li Liang,et al.APN expression not IFN responses determines the intestinal segmental tropism of porcine deltacorona virus [J].J Virol. 2020 May 6: JVI.00480-20. doi: 10.1128/JVI.00480-20.