果蝇病毒感染的建立及宿主病毒相互作用分析

新出现的病毒感染, 特别是基孔肯雅病毒 ¹、登革热病毒、黄热病病毒²和寨卡病毒³等弓形虫病毒, 通过引起大流行病, 对公众健康构成巨大威胁⁴. 因此, 更好地了解病毒与宿主的相互作用对于流行病控制和人类病毒性疾病的治疗变得越来越重要。为此, 必须建立更适当和更有效的模型, 以调查病毒感染的机制。

果蝇,果蝇 (d. 黑色素母细胞), 为研究病毒宿主相互作用^5,6提供了一个强大的系统, 并已被证明是研究人类病毒性疾病的最有效的模型之一^7,8,9. 高度保守的抗病毒信号通路和无与伦比的遗传工具使苍蝇成为一个很好的模型, 能够产生对人类抗病毒研究具有真正影响的显著结果。此外, 苍蝇在实验室维护起来容易, 价格低廉, 在感染期间, 很方便地大规模筛选新的调节因子^6,10和宿主。

最近, 在嗜酸性粒细胞中, 研究了四种主要的高度保守的抗病毒途径 (例如 rna 干扰 (rnai) 通路¹¹、JAK-STAT 通路12、nf-b 通路和自体吞噬通路¹³)年⁶。rnai 途径是一种广泛的抗病毒机制, 可以抑制大多数类型的病毒感染6^,14。由双宁-2 (dcr-2)或 Argonaute 2 (ago2 ) 等基因突变破坏这一途径可导致病毒滴度和宿主死亡率^{增加 15, 16,17.}jak-stat 途径与控制来自双星科和黄曲霉家族的病毒感染昆虫有关,例如, 16岁^苍蝇中的果蝇 c 病毒 (dcv) 和西尼罗河病毒 (wnv)并且登革热病毒在蚊子^18,19。五音龙(同源于人类的 nf-b 途径) 和免疫缺陷 (imd) 途径 (类似于人类 nf-b 和 tnf 途径) 都参与了病毒入侵^{20,21, 22}. 自食其力是另一种在病毒感染的调节中被保护的机制, 在德罗菲拉^23,24中有很好的特点。因此, 可以很容易地识别这些途径的新调控因素, 并在这些抗病毒信号转接和其他生物途径 (如代谢、衰老、神经反应等) 之间进行解剖系统。

虽然果蝇中最成熟的病毒感染模型是由 rna 病毒诱导的, 但无脊椎动物的虹彩病毒 6i (iv-6) 和 kallithea 病毒的感染表明了研究苍蝇中 dna 病毒的潜力^{25 26岁}此外, 该病毒也可以修改, 以允许感染嗜德维塔, 如流感病毒⁹。这极大地扩大了食人鱼筛选平台的应用。在这个过程中, 我们使用 dcv 作为一个例子来描述如何在嗜德维拉开发病毒感染系统。dcv 是一种正感单链 rna 病毒, 约9300核苷酸, 编码 9^{蛋白 27}。dcv 作为d. 黑色素瘤的一种天然病原体, 被认为是研究宿主在宿主-病毒相互作用和共同进化过程中生理、行为和基础免疫反应^的合适病毒28。此外, 它在野生苍蝇感染后的快速死亡率使 dcv 有助于筛选宿主²⁹中的耐药或易感基因。

然而, 在研究嗜德维拉病毒感染时, 有几个方面值得关注。例如, 共生细菌wolbachia有能力抑制不同谱的 rna 病毒在德洛菲拉和蚊子^30,31,32。最近的证据表明,沃尔巴奇亚通过宿主33中甲基转移酶 mt2 表达的提高阻断了 sindbis 病毒 (sinv) 感染的一种可能机制^.此外, 昆虫的遗传背景对病毒感染也至关重要。例如,松柏基因中的自然多态性决定了五合34、^{35 对} dcv感染的易感性, 而ubc-e2h和cg892的位点分别参与了板球麻痹病毒 (crpv) 和羊群屋病毒 (fhv) 感染 36.

建立苍蝇中病毒宿主相互作用的特殊方法, 必须根据研究目的进行选择, 例如对果蝇细胞^{系 37、38、口服}中的宿主细胞成分进行高通量筛选感染研究肠道特异性抗病毒反应^22,39,⁴⁰, 针刺^41,42或纳米注射通过上皮屏障, 以刺激全身免疫反应。纳米注射能精确控制病毒剂量, 诱导受控抗病毒反应和生理病变⁴³, 从而保证高实验重现性⁴⁴。在这项研究中, 我们描述了一种纳米注射方法来研究果蝇中的病毒-宿主相互作用, 强调了苍蝇的背景效应的重要性。