借助荧光显微镜研究病毒诱导的基因表达
原文作者:Shuzhen Sim等
内容编辑:张蕾
校对:陈敏婕
登革病毒(DENV)是一种RNA病毒,是引起登革热的病原,属披膜病毒科黄病毒属。早在1779年和1780年先后在雅加达和美国的费城就有关于“关节热”的描述,1869年英国皇家医学会命名为登革热。我国近年在广东、海南以及广西等地区均有发生。雌埃及伊蚊的唾液腺在血液吸食、繁殖以及登革病毒传播中起着关键作用,它可以产生许多免疫因子,以及促进血液吸食的免疫调节、血管舒张和抗凝分子。
来自约翰霍普金斯大学的Sim等人研究了登革病毒(DENV)在埃及伊蚊(Aedes aegypti)唾液腺中诱导的基因表达作用。研究人员发现,DENV感染后,蚊唾液腺的转录组发生了变化,使用微阵列芯片进行基因表达分析,变化的147个转录本表达出不同的功能,包括对病毒传播至关重要的几个方面,如免疫、食血和寻找宿主。
图1 对原始和DENV感染的伊蚊唾液腺转录组的基因表达分析
此外,两个DENV感染性应答味结合蛋白基因(OBPs)的沉默导致单个宿主血液吸食过程的整体滞后,增加了探测的起始时间和成功吸食血液前的探测时间。因此研究人员提出了DENV感染触须并影响味结合蛋白(OBP)基因表达的丰度的假设。
为了验证这一假设,研究人员首先用小鼠DENV超免疫的腹水和AlexaFluor 568标记的抗小鼠抗体对吸血后14天(dpbm;days post-bloodmeal)的蚊子的头部进行免疫荧光标记,后使用荧光显微镜在埃及伊蚊的化学感受器中识别出病毒载量丰富的区域。
// 实验方法
在吸血后第14天,分别将头从DENV感染与模拟感染的蚊子上解剖下来,然后将其压扁在经APES处理的载玻片上,置于4°C丙酮中固定过夜。
将载玻片与对DENV2特异性超免疫的小鼠腹水(在含0.1%Triton X-100和0.2%BSA的PBS中1∶1000稀释),4°C孵育过夜,并在PBS中洗涤3次。
然后将载玻片与AlexaFluor 568标记的山羊抗小鼠IgG在室温下孵育1小时,并在PBS中洗涤3次。
样品加抗淬灭剂的DAPI,并用盖玻片和指甲油密封。
在荧光显微镜下观察。
// 实验结果
结果如下图,其中(A-C)为未受感染的触须,;(D-F)为2-4段感染触须;(G-I)为9-11段感染触须;(J-L)为感染的上颌触须;(M-O)为感染的喙。红色为DENV抗原。
图2 免疫荧光染色法检测DENV在化学感受器中的感染
观察结果显示,被DENV感染的细胞明显存在于感染蚊子的触须上,而模拟感染的对照组则没有。雌性埃及伊蚊触须由13节鞭毛组成,在整条触须中检测到DENV特异性标记,但在近端节段特异性更强。同时在上颌触须和口器上也检测到DENV标记。
此外,研究人员还通过RT-PCR方法检测10和14dpbm埃及伊蚊触须上的DENV载量。相对DENV载量在14dpbm时显著高于10dpbm,表明病毒在化学感受器中复制活跃。
图3 RT-PCR法检测10/14dpbm感染的埃及伊蚊触须上的DENV
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