冠狀病毒能夠引起人、哺乳動物和禽類發(fā)病，給人類及動物的生命健康和經濟社會發(fā)展帶來巨大的威脅。如2019 年暴發(fā)的新型冠狀病毒肺炎嚴重地危害了人類的生命健康，給全球公共衛(wèi)生事業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，阻礙了經濟社會的健康發(fā)展。人冠狀病毒主要侵害呼吸系統(tǒng)，而豬冠狀病毒主要侵害消化系統(tǒng)，引起豬的只嘔吐、腹瀉、脫水和哺乳仔豬的高死亡率。豬德爾塔冠狀病毒（Porcine deltacoronavirus，PDCoV）是近年來剛發(fā)現的豬的一種新型冠狀病毒，能夠引起豬的嘔吐、腹瀉和脫水，臨床發(fā)病仔豬的死亡率為30%～40%。德爾塔冠狀病毒既能感染哺乳動物（豬、亞洲豹貓、中國白鼬獾）又能感染禽類（如麻雀、夜鶯、畫眉等），給公共衛(wèi)生安全帶來了潛在的威脅。

在體外，PDCoV 能夠在豬腎細胞、豬睪丸細胞、豬空腸上皮細胞和豬回腸上皮細胞中復制，而在豬體內，其主要感染空腸和回腸。為了更好地模擬病毒自然感染過程，本研究在體外分離培養(yǎng)了隱窩干細胞來源的豬腸類器官，分別利用熒光定量PCR（qPCR），半數組織感染量（TCID50）和間接免疫熒光（IFA）分析PDCoV 在腸類器官中的感染情況。結果顯示，豬腸類器官對PDCoV 易感，且能夠支持子代病毒粒子的釋放。通過IFA 檢測表明PDCoV 能感染腸細胞、干細胞、杯狀細胞等多種功能性的腸道上皮細胞。通過qPCR、TCID50和IFA 分析顯示，PDCoV 在空腸類器官中的復制水平明顯高于其在十二指腸類器官和結腸類器官的復制水平，與體內感染結果相符。表明豬腸類器官能夠模擬PDCoV 體內感染的腸道組織。為進一步探究PDCoV 腸道組織嗜性的分子機制，通過轉錄組測序（RNA-Seq）及qPCR分析發(fā)現不同腸段來源的腸類器官的轉錄譜呈腸段特異性的表達模式，PDCoV 的腸道組織嗜性與細胞受體豬氨基肽酶N（pAPN）在不同腸段中的差異表達密切相關，而與宿主蛋白酶和干擾素（IFN）受體的表達水平無明顯關聯。進一步研究發(fā)現PDCoV 在空腸類器官中誘導抗病毒因子的表達水平顯著高于十二指腸類器官和結腸類器官，與PDCoV 在腸類器官中的復制水平一致，表明IFN 免疫應答與PDCoV 的腸道組織嗜性無關。此外，本研究監(jiān)測了PDCoV 感染腸類器官后IFN 的表達，結果顯示在感染后期PDCoV 顯著誘導Ⅰ型和Ⅲ型IFNs 產生，而通過外源Ⅲ型IFN（IFN-λ1）處理能顯著抑制PDCoV 在腸類器官中的復制，進一步證實了IFN 免疫應答與PDCoV 的腸道組織嗜性無關。上述研究結果表明豬腸類器官可作為研究豬腸道冠狀病毒致病機制的良好體外研究模型，為深入探究腸道病毒的分子生物學特性奠定了基礎

本研究揭示了PDCoV 腸道組織嗜性的分子機制，為闡明PDCoV 的致病機制提供了新的見解。相關研究成果“APN expression not IFN responses determines the intestinal segmental tropism of porcine deltacoronavirus”發(fā)表在Journal of Virology。

評述論文來源：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.