abstrakt
myeloida celler är viktiga platser för lytisk och latent infektion av humant cytomegalovirus (CMV). Vi visade tidigare att endast en liten delmängd av myeloida celler som skiljer sig från CD34+ hematopoietiska stamceller är tillåtet för CMV-replikation, vilket understryker den heterogena naturen hos dessa populationer. Den exakta identiteten hos mottagliga och resistenta celltyper och de cellulära egenskaperna som karakteriserar permissiva celler kunde emellertid inte dissekeras med hjälp av medelvärde transkriptionsanalysverktyg såsom mikroarrayer och förblev därför gåtfulla. Här profilerar vi transkriptomerna av 7000 enskilda celler från och med dag ett efter infektion med hjälp av 10X Genomics-plattformen. Vi visar att virala transkript är detekterbara i majoriteten av cellerna, vilket tyder på att virioninträde sannolikt inte är huvudmålet för cellulära restriktionsmekanismer. Vi visar vidare att viral replikation sker i en liten men specifik undergrupp av celler transkriptionellt relaterade till och sannolikt härledda från ett kluster av celler som uttrycker markörer av kolonibildande enhet-granulocyt, erytrocyt, monocyt, megakaryocyt (CFU – GEMM) oligopotenta stamfäder. Jämfört med resten av befolkningen berikas CFU-GEMM-celler i transkript med funktioner i mitokondriell energiproduktion, cellproliferation, RNA-bearbetning och proteinsyntes och uttrycker liknande eller högre nivåer av interferonrelaterade gener. Medan expressionsnivåer av de förstnämnda bibehålls i infekterade celler, är de senare starkt nedreglerade. Vi föreslår således att den föredragna infektionen av CFU-GEMM-celler kan bero på närvaron av en förutbestämd Pro-viral miljö, vilket kräver minimala optimeringsinsatser från virala effektorer, snarare än till frånvaron av specifika restriktionsfaktorer. Tillsammans identifierar dessa fynd en potentiellt ny population av myeloida celler som är mottagliga för CMV-replikation och ger en möjlig motivering för deras preferensinfektion.
FÖRFATTARSAMMANFATTNING myeloida celler såsom monocyter och dendritiska celler är kritiska mål för CMV-infektion. För att identifiera de cellulära faktorer som ger mottaglighet eller resistens mot infektion, profilerade vi transkriptomerna av 7 000 enstaka celler från en population av semi-permissiva myeloida celler infekterade med CMV. Vi fann att virala RNA är detekterbara i majoriteten av cellerna, men det markerade uttrycket av CMV-lytiska gener förekommer i endast en liten delmängd av celler transkriptionellt relaterade till ett kluster av CFU-GEMM-stamfäder som uttrycker liknande mängder transkript som kodar för interferonrelaterade antivirala faktorer som resten av befolkningen men högre nivåer av transkript som kodar för proteiner som krävs för energi, RNA och proteinproduktion. Vi drar således slutsatsen att den förmånliga infektionen av CFU-GEMM-celler kan bero på den redan existerande närvaron av en intracellulär miljö som bidrar till infektion, snarare än till frånvaron av antivirala faktorer som begränsar viral inträde eller initialt genuttryck. Tillsammans avslöjar dessa fynd en ny typ av myeloida celler som är potentiellt tillåtna för CMV-infektion, utökar vår förståelse för de cellulära kraven för framgångsrik initiering av CMV – infektion och ger nya Pro-och antivirala genkandidater för framtida analyser och terapeutiska ingrepp.