abstrakt
myeloide celler er vigtige steder for lytisk og latent infektion med humant cytomegalovirus (CMV). Vi har tidligere vist, at kun en lille delmængde af myeloide celler differentieret fra CD34+ hæmatopoietiske stamceller er tilladt for CMV-replikation, hvilket understreger den heterogene karakter af disse populationer. Den nøjagtige identitet af modtagelige og resistente celletyper og de cellulære træk, der karakteriserer permissive celler, kunne imidlertid ikke dissekeres ved hjælp af gennemsnitlige transkriptionsanalyseværktøjer såsom mikroarrays og forblev derfor gådefulde. Her profilerer vi transkriptomerne af karrus 7000 individuelle celler på dag et efter infektion ved hjælp af 10 gange genomikplatformen. Vi viser, at virale transkripter kan påvises i størstedelen af cellerne, hvilket antyder, at virion-indgang sandsynligvis ikke er det vigtigste mål for cellulære restriktionsmekanismer. Vi viser yderligere, at viral replikation forekommer i en lille, men specifik undergruppe af celler, der transkriptionelt er relateret til, og sandsynligvis afledt af, en klynge af celler, der udtrykker markører for kolonidannende enhed-granulocyt, erytrocyt, monocyt, megakaryocyt (CFU – GEMM) oligopotente forfædre. Sammenlignet med resten af befolkningen beriges CFU-GEMMCELLER i transkripter med funktioner i mitokondriel energiproduktion, celleproliferation, RNA-behandling og proteinsyntese og udtrykker lignende eller højere niveauer af interferonrelaterede gener. Mens ekspressionsniveauer af førstnævnte opretholdes i inficerede celler, er sidstnævnte stærkt nedreguleret. Vi foreslår således, at den præferentielle infektion af CFU-GEMMCELLER kan skyldes tilstedeværelsen af et forudbestemt proviralt miljø, der kræver minimal optimeringsindsats fra virale effektorer snarere end fraværet af specifikke begrænsningsfaktorer. Sammen identificerer disse fund en potentielt ny population af myeloide celler, der er modtagelige for CMV-replikation, og giver en mulig begrundelse for deres præferenceinfektion.
FORFATTEROVERSIGT myeloide celler såsom monocytter og dendritiske celler er kritiske mål for CMV-infektion. For at identificere de cellulære faktorer, der giver modtagelighed eller resistens over for infektion, profilerede vi transkriptomerne af 7.000 enkeltceller fra en population af semi-permissive myeloide celler inficeret med CMV. Vi fandt ud af, at virale RNA ‘ er kan påvises i størstedelen af cellerne, men den markerede ekspression af CMV-lytiske gener forekommer kun i en lille delmængde af celler, der er transkriptionelt relateret til en klynge af CFU-GEMM-forfædre, der udtrykker lignende mængder af udskrifter, der koder for interferonrelaterede antivirale faktorer som resten af befolkningen, men højere niveauer af udskrifter, der koder for proteiner, der kræves til energi, RNA, og proteinproduktion. Vi konkluderer således, at den præferentielle infektion af CFU-GEMMCELLER kan skyldes den allerede eksisterende tilstedeværelse af et intracellulært miljø, der er befordrende for infektionsudbrud, snarere end fraværet af antivirale faktorer, der begrænser viral indrejse eller initial genekspression. Sammen, disse fund afslører en ny type myeloide celler, der potentielt tillader CMV – infektion, udvide vores forståelse af de cellulære krav til vellykket initiering af CMV-infektion, og give nye Pro-og antivirale genkandidater til fremtidige analyser og terapeutiske interventioner.