Метагеномика

Природная микробиология, том 8, страницы 1108–1122 (2023 г.) Процитировать эту статью

2677 Доступов

34 Альтметрика

Подробности о метриках

Морбилливирусы относятся к числу наиболее заразных вирусных возбудителей млекопитающих. Хотя предыдущие метагеномные исследования выявили последовательности морбилливирусов у летучих мышей, количество полноразмерных морбилливирусов у летучих мышей ограничено. Здесь мы характеризуем морбилливирус летучих мышей Myotis (MBaMV), полученный в рамках программы наблюдения за летучими мышами в Бразилии, полный геном которого был недавно опубликован. Мы демонстрируем, что слитый и рецептор-связывающий белок MBaMV использует CD150 летучей мыши, а не CD150 человека, в качестве входного рецептора в линии клеток млекопитающих. Используя обратную генетику, мы создали клон MBaMV, который инфицировал клетки Vero, экспрессирующие CD150 летучих мышей. Электронная микроскопия клеток, инфицированных MBaMV, выявила почкование плеоморфных вирионов, что является характерной особенностью морбилливируса. Репликация MBaMV достигала 103–105 бляшкообразующих единиц/мл в линиях эпителиальных клеток человека и зависела от нектина-4. Заражение макрофагов человека также происходило, хотя и в 2–10 раз менее эффективно, чем вирусом кори. Важно отметить, что MBaMV ограничивается перекрестной нейтрализацией человеческой сыворотки, вызванной вакцинацией против кори, эпидемического паротита и краснухи, и ингибируется пероральными биодоступными ингибиторами полимеразы in vitro. Гены P/V, кодируемые MBaMV, не противодействовали индукции человеческого интерферона. Наконец, мы показываем, что MBaMV не вызывает заболеваний у ямайских фруктовых летучих мышей. Мы пришли к выводу, что хотя распространение зоонозов на человека теоретически возможно, репликация MBaMV, вероятно, будет контролироваться иммунной системой человека.

Летучие мыши являются важными резервуарными хозяевами для многих вирусов с зоонозным потенциалом1. Коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома, вирус Эбола и вирус Нипах являются примерами таких вирусов, которые вызывают смертельные эпидемии и пандемии при попадании от летучих мышей в популяции людей и животных2,3. Тщательный надзор за вирусами у летучих мышей имеет решающее значение для выявления потенциальных зоонозных патогенов. Однако метагеномные исследования на летучих мышах часто не приводят к получению полноразмерных вирусных последовательностей, которые можно было бы использовать для регенерации таких вирусов для целевой характеристики4, по крайней мере, без дополнительных усилий, таких как быстрая 3'- и 5'-амплификация комплементарных концов ДНК. Улучшения в технологиях секвенирования и биоинформатики позволили создавать более полные сборки генома. Три метагеномных исследования, опубликованные в прошлом году, подтверждают, что летучие мыши и, в меньшей степени, землеройки и грызуны являются хозяевами разнообразных парамиксовирусов5,6,7, которые включают несколько родов (Jeilongvirus, Morbillivirus и Henipavirus). Метагеномные последовательности, какими бы полными они ни были, в настоящее время не могут дать достаточно точной информации о вирусных фенотипах in vitro и in vivo. Для подтверждения таксономических открытий по-прежнему необходимы детальные вирусологические исследования.

Морбилливирусы относятся к числу наиболее заразных вирусных возбудителей, поражающих млекопитающих. Хотя многочисленные частичные последовательности морбилливирусов были идентифицированы у летучих мышей и грызунов4,5 в метагеномных исследованиях, ни один полноразмерный аутентичный морбилливирус не был выделен или охарактеризован от рукокрылых-хозяев. Род морбилливирусов включает вирус кори (МэВ), вирус чумы собак (CDV), вирус чумы крупного рогатого скота, вирус чумы животных, морбилливирус китообразных, вирус чумы мелких жвачных животных и морбилливирус кошек8. Недавно было описано, что морбилливирус свиней является предполагаемой причиной гибели плода и энцефалита у свиней9. Все морбилливирусы вызывают тяжелые заболевания у своих естественных хозяев10,11,12,13,14, а патогенность во многом определяется видоспецифичной экспрессией канонических рецепторов морбилливирусов, кодируемых CD150/SLAMF1 (ссылка 15) и NECTIN4 (ссылка 16). .

В этой статье мы характеризуем морбилливирус летучих мышей Myotis (MBaMV) вида летучих мышей-веспертилионов (Myotis riparius) в Бразилии, ранее идентифицированный только на основе информации о последовательностях. MBaMV использовал Myotis spp. CD150 намного лучше, чем CD150 человека и собаки в анализах слияния. Мы подтвердили это, используя живой MBaMV, который был спасен с помощью обратной генетики. Удивительно, но MBaMV реплицировался в первичных миелоидных, но не лимфоидных клетках человека и делал это CD150-независимым способом. В этом отличие от МэВ, который, как известно, инфицирует CD150+ миелоидные и лимфоидные клетки человека. Более того, MBaMV реплицировался в эпителиальных клетках человека и использовал человеческий нектин-4 почти так же хорошо, как МэВ. Тем не менее, MBaMV P/V, по-видимому, не противодействует индукции и сигнальным путям человеческого интерферона (IFN), а MBaMV подвергался перекрестной нейтрализации, хотя и в разной степени, сыворотками вакцинированных против кори, эпидемического паротита и краснухи (MMR). Наши результаты демонстрируют способность MBaMV инфицировать и реплицироваться в некоторых клетках человека, которые имеют решающее значение для патогенеза и передачи MeV. Тем не менее, комплексная оценка характеристик вируса дает данные для правильной оценки его зоонозного потенциала.

100 nuclei upon infection (bright field), which is clearly outlined by virus-expressed GFP (right). Scale bars, 500 µm. This experiment was performed three times, and representative images are depicted. b, MBaMV plaque formation in Vero-bCD150 cells. Cells were infected by ten-fold serially diluted virus stock, incubated with methylcellulose-containing DMEM and stained with crystal violet and neutral red 7 d.p.i. Diameter of well is 22 mm. One well is magnified to show the plaque morphology in detail. c, TEM images of MBaMV virion on the surface of Vero-bCD150 cells at 3 d.p.i. Numerous enveloped virions are budding from or are associated with the plasma membrane (left). Filamentous particles can also be seen (asterisks). Magnified image (right) shows virion and ribonucleoprotein complex (RNP). These images are from one independent experiment./p> N > P > M > F > RBP > L (Extended Data Fig. 5a). Morbilliviruses have a conserved intergenic motif (CUU) between the gene end and gene start of adjacent genes ‘AAAA-CUU-AGG’. This intergenic motif was not immediately apparent in the long complex M-F intergenic region of the assembled MBaMV genome. However, the high coverage of this M-F intergenic region (M read-through transcripts) identified the M-F intergenic motif as ‘CGU’ instead of ‘CUU’ (Extended Data Fig. 5b)./p>

30 µM in animal models, indicating this drug could be an effective inhibitor of MBaMV in vivo./p>60 novel paramyxovirus sequences were identified in a 2012 bat surveillance study, several of which mapped to the Morbillivirus genus4. Recent metagenomic surveys confirm that bats harbour diverse orthoparamyxoviruses5,6,7. While comparing novel virus sequences with known pathogens may help inform the risks associated with future spillover events, this type of in silico modelling based on viral sequences should also be complemented by functional characterization of such viruses. In a previous study, we identified a full-length morbillivirus genomic sequence from M. riparius bats in Brazil7. Here we generated an infectious clone of this virus using reverse genetics. Furthermore, no recombinant virus was detected during the sequencing experiments. With this approach, we circumvented the arduous process of isolating and culturing live virus directly from animals and instead produced MBaMV in the lab./p>2× T1 75 cm2 flasks). These passage 2 (P2) stocks were titred, frozen down in aliquots and used for all experiments./p>

Блог