胞外囊泡(Extracellular vesicles, EVs)是由细胞分泌或细胞脱落的具有膜结构的囊泡状小体,主要包括外泌体(Exosomes)和微囊泡(Microvesicles),直径位于30-1000 nm之间。日本脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)属于黄病毒科正黄病毒属,是一种典型的蚊媒传播嗜神经人兽共患病病原,对人类健康和养猪业发展具有严重危害。尽管目前关于EVs在病毒感染中作用已有不少报道,但EVs在JEV感染不同物种细胞与体内致病过程中的作用还缺乏研究。2025年1月9日,华中农业大学动物科学技术学院/动物医学院曹胜波教授、叶静教授团队在Journal of Extracellular Vesicles(中科院一区Top,IF:15.5)杂志上发表了题为“Extracellular vesicles promote the infection and pathogenicity of Japanese encephalitis virus”的研究论文(2025 Jan;14(1):e70033)。该研究建立了一种适用于不同物种细胞EVs的分离纯化方法,发现了JEV感染细胞的EVs中包含具有感染性的病毒粒子,揭示了EVs在JEV感染、逃逸中和抗体和跨越组织屏障中的关键作用,并通过体内实验证明了EVs在JEV致病过程中所扮演的重要角色,为阐明JEV的感染与致病机制、发掘药物靶点提供了重要依据。
研究人员首先通过超速离心结合蔗糖密度梯度离心法分离纯化了JEV感染猪PIEC、人HeLa和鼠BHK-21细胞的EVs。结果显示EVs具有感染性,且EVs中包裹着完整的病毒粒子,同时研究人员还通过体外细胞超薄切片和体内组织超薄切片观察到了胞外囊泡的分泌过程。
随后,研究人员利用EVs特异性抑制剂GW4869、Transwell体外组织屏障系统、小鼠感染模型、EVs的荧光示踪,评估了EVs在病毒感染复制、逃逸中和抗体、跨越组织屏障和致病性中的作用。结果显示,EVs可促进病毒入侵宿主细胞和组装释放过程,同时,利用体外和体内实验证明,EVs可帮助病毒逃逸中和抗体作用、跨越血脑/血胎屏障,最终EVs 的上述功能导致其增强了JEV在小鼠体内的感染、组织器官分布和致病性。
华中农业大学动物科学技术学院/动物医学院叶静教授为该论文通讯作者,华中农业大学博士后熊俊垚为该论文第一作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。此外,曹胜波教授、叶静教授团队还在Engineering(中科院一区,IF:10.1)杂志上发表了题为“Extracellular vesicles in pathogenic infection, transmission, and immunity”的综述论文,该论文概括了胞外囊泡的分离纯化和定量方法,总结了胞外囊泡在病原感染、传播和免疫应答中的作用。原文链接:https://isevjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jev2.70033