ABSTRACT
Le cellule mieloidi sono importanti siti di infezione litica e latente da citomegalovirus umano (CMV). In precedenza abbiamo dimostrato che solo un piccolo sottoinsieme di cellule mieloidi differenziate dalle cellule staminali ematopoietiche CD34+ è permissivo alla replicazione CMV, sottolineando la natura eterogenea di queste popolazioni. L’identità esatta dei tipi di cellule sensibili e resistenti e le caratteristiche cellulari che caratterizzano le cellule permissive, tuttavia, non potevano essere sezionate utilizzando strumenti di analisi trascrizionale medi come i microarray e, quindi, rimanevano enigmatiche. Qui, profiliamo i trascrittomi di cells 7000 singole cellule al primo giorno post-infezione utilizzando la piattaforma genomica 10X. Mostriamo che i trascritti virali sono rilevabili nella maggior parte delle cellule, suggerendo che è improbabile che l’ingresso di virione sia l’obiettivo principale dei meccanismi di restrizione cellulare. Mostriamo inoltre che la replicazione virale si verifica in un piccolo ma specifico sottogruppo di cellule trascrizionalmente correlate a, e probabilmente derivate da, un gruppo di cellule che esprimono marcatori di unità formanti colonie-Granulociti, eritrociti, monociti, Megacariociti (CFU – GEMM) progenitori oligopotenti. Rispetto al resto della popolazione, le cellule CFU-GEMM sono arricchite in trascritti con funzioni nella produzione di energia mitocondriale, proliferazione cellulare, elaborazione dell’RNA e sintesi proteica ed esprimono livelli simili o più elevati di geni correlati all’interferone. Mentre i livelli di espressione del primo sono mantenuti nelle cellule infette,questi ultimi sono fortemente regolati. Proponiamo quindi che l’infezione preferenziale delle cellule CFU-GEMM possa essere dovuta alla presenza di un ambiente pro-virale prestabilito, che richiede sforzi di ottimizzazione minimi da parte degli effettori virali, piuttosto che all’assenza di specifici fattori di restrizione. Insieme, questi risultati identificano una popolazione potenzialmente nuova di cellule mieloidi suscettibili alla replicazione del CMV e forniscono una possibile logica per la loro infezione preferenziale.
SINTESI DELL’AUTORE Le cellule mieloidi come i monociti e le cellule dendritiche sono bersagli critici dell’infezione da CMV. Per identificare i fattori cellulari che conferiscono suscettibilità o resistenza alle infezioni, abbiamo profilato i trascrittomi di single 7.000 singole cellule da una popolazione di cellule mieloidi semi-permissive infette da CMV. Abbiamo trovato che l’Rna virale sono rilevabili nella maggior parte delle cellule, ma che ha segnato espressione di CMV geni litici si verifica solo in un piccolo sottoinsieme di cellule transcriptionally relative a un cluster di CFU-GEMM progenitori che esprimono una simile quantità di trascrizioni di codifica interferone-correlati anti-virale fattori, come il resto della popolazione, ma più alti livelli di trascrizioni di codifica proteine necessarie per l’energia, RNA, e la produzione di proteine. Concludiamo quindi che l’infezione preferenziale delle cellule CFU-GEMM potrebbe essere dovuta alla presenza preesistente di un ambiente intracellulare favorevole all’insorgenza dell’infezione, piuttosto che all’assenza di fattori antivirali che limitano l’ingresso virale o l’espressione genica iniziale. Insieme, questi risultati scoprono un nuovo tipo di cellule mieloidi potenzialmente permissive all’infezione da CMV, ampliano la nostra comprensione dei requisiti cellulari per l’inizio di successo dell’infezione da CMV e forniscono nuovi candidati genici pro e anti – virali per future analisi e interventi terapeutici.