A gazdaszervezet vírusellenes válaszai a madárfertőző bronchitis vírus (IBV) ellen: Fókuszban a veleszületett immunitás 3. rész

4.1. Az IBV fertőzés által kiváltott interferonaktiválás

Az IFN-ek, beleértve az I-es, II-es és III-as típusú IFN-eket [71], multifunkcionálisak a veleszületett immunrendszerben.

A III-as típusú interferon (IFN) fontos immunszabályozó faktor, amely antivirális, daganatellenes és immunmoduláló hatással bír. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a III-as típusú IFN pozitív hatással van a kognitív funkciókra és a memória javulására is.

A kognitív funkciók és a memória szempontjából a III-as típusú IFN fő szerepe az idegsejtek növekedésének és összekapcsolódásának elősegítése, a neurotranszmitterek egyensúlyának javítása, valamint a neuronok immunitásának fokozása, ezáltal az agysejtek aktívabbá és mozgékonyabbá tétele. emlékezet és gondolkodás. képesség. Ezen túlmenően a III-as típusú IFN elősegítheti az idegi őssejtek alkalmazkodóképességét a környezethez, fokozhatja az új neuronok képződését és növekedését, elősegítheti az agy fiatal és egészséges megőrzését, valamint megelőzheti a neurodegeneratív betegségeket, például az Alzheimer-kórt.

Ezenkívül a III-as típusú IFN csökkentheti a memória és a kognitív funkciók hanyatlását is azáltal, hogy szabályozza az immunrendszer és az idegrendszer közötti kölcsönhatást, gátolja az agy gyulladásos válaszát, és megvédi a neuronokat a gyulladásos károsodástól.

Fontos megjegyezni, hogy a III-as típusú IFN hatásai szorosan összefüggenek a dózissal. Megfelelő mennyiségű III-as típusú IFN segíthet javítani a kognitív funkciókat és a memóriát, de a III-as típusú IFN túlzott ellátása gyulladásos választ válthat ki, károsíthatja az idegsejteket és a neurális hálózatokat, valamint memóriaromlást okozhat.

Összességében a III-as típusú IFN és a memória közötti kapcsolat pozitív. A III-as típusú IFN megfelelő injekciói késleltethetik az agy öregedését, és hozzájárulhatnak a jó kognitív funkciók és memória fenntartásához. A III-as típusú IFN használatakor azonban az adagolást szigorúan ellenőrizni kell, hogy elkerüljük a túlzott felhasználást, és elkerüljük a visszatéréseket. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, a Cistanche deserticola pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola szabályozhatja a neurotranszmitterek egyensúlyát is, például növelheti az acetilkolin és a növekedési faktorok szintjét. Ezek az anyagok nagyon fontosak a memória és a tanulás szempontjából. Ezenkívül a Cistanche deserticola javíthatja a véráramlást és elősegítheti az oxigénszállítást, ami biztosítja, hogy az agy elegendő tápanyagot és energiát kapjon, ezáltal javítva az agy vitalitását és állóképességét.

Kattintson a Ismerje meg a rövid távú memória javításának módját

Általánosságban elmondható, hogy az I-es típusú IFN-ek (IFN-, IFN- stb.) és a III-as típusú IFN-ek (IFN-λ) antivirális aktivitást mutattak be, míg a II-es típusú IFN-ek (IFN-) T-sejteket és makrofágokat aktiválhatnak [72]. Az IFN erőteljes antivirális mechanizmusként működik, amely részt vesz a gazdaszervezet válaszában az IBV fertőzés után.

Kimutatták, hogy az IFN in vitro és in vivo is képes gátolni a respiratorikus Beaudette vagy Gray IBV törzseket [73].

In vitro vizsgálatok kimutatták, hogy az IFN-indukció MDA5-függő [56]. A fertőzés korai stádiumában (9 LE) az IFN-szabályozás felfokozott volt, amikor egy neuropatogén IBV törzzsel fertőződött [55]. Légzőszervi M41 IBV törzs alkalmazásakor azonban az IFN-expresszió a CEK sejtekben 12 dpi-ig késett, míg az 5b kiegészítő fehérje részt vett a gazdaszervezet elzáródásának indukálásában, ami az IFN-ek csökkenését eredményezte [74].

Továbbá kimutatták, hogy a respiratorBeaudette IBV törzs megzavarja a STAT1 és STAT1 IFN- -indukált transzlokációját Vero sejtekben a fertőzés késői szakaszában (18 dpi), ref. [74] az IFN jelátvitel légúti IBV által közvetített gátlását javasolja időfüggő módon.

A légúti és a neuropatogén IBV-fertőzések közötti IFN-expresszió különbségei további munkát igényelnek, ami segíthet megérteni a különböző IBV törzsek szöveti tropizmusának hátterében álló mechanizmusokat. Az in vivo vizsgálatok összetettebb eredményt mutattak, mivel az IFN-expressziós szint jelentősen megnőtt. 1 dpi-nél lépben virulens légúti IBV fertőzés után [62], míg a légcsőben az IFN-ek felszabályozása nem volt megfigyelhető 3 dpi-nél [61].

Ezenkívül az attenuált légúti M41-gyel vagy LDT3-mal vakcinázott csirkék erősebb I-es típusú IFN-szintet mutattak [61]. Az IBV-k virulenciája lehet az oka az IFN-szintek különbségeinek. A PRR expressziós eredményeivel összhangban ezek az eredmények is azt sugallják, hogy fontos, hogy az IBV törzsek virulenciáját figyelembe vegyék a vírus terepi kontrollja során.

Az I-es típusú IFN-ekhez hasonlóan a fertőzés korai stádiumában (12 dpi) a légzési Conn IBV törzzsel történő beoltást követően az IFN-szint szignifikánsan lecsökkent a fertőzött csirke légcsövében és tüdejében [26]. Légzőszervi M41 IBV törzzsel történő beoltáskor 2–3 dpi-nél IFN-indukálódott a légcsőben és a tüdőben [35,75].

Bár az IFN-nek az IBV-vel szembeni vírusellenes aktivitását nem teljesen jellemezték, a madárinfluenzavírussal (AIV) fertőzött csirkéknél megfigyelt eredmények alapján azt feltételezték, hogy az IFN közvetve befolyásolhatja az IBV replikációját az ISG-kódolt ribonukleáz L (RNáz) beindítása révén. L) [76].

Az ISG-k forexpressziója, a vizsgálatok kimutatták, hogy különböző rendszerekben, beleértve a csirkeembriókat (6 LE), a légcsöveket (3 dpi) és a veséket (5-6 dpi), az ISG-k felszabályozását transzkripciós elemzésben mutatták be különböző légúti IBV törzsekkel való fertőzés után [61]. .

Összefoglalva, bár az IFN-ek válasza az IBV-fertőzés után törzs- és időfüggő módon változik, általában az IFN-ek aktiválódása az IBV-fertőzés korai szakaszában visszafogott, hogy lehetővé tegye a vírus replikációját.

Az IFN-ek felszabályozását gyakran figyelik meg aktivált ISG-knél, miután a fertőzés létrejött, amikor a veleszületett immunitás reagál a vírus kiürülésére. Ezért a korai beavatkozás és az IFN-ek aktiválása kritikus fontosságú a betegség szabályozásában.

4.2. Az IBV fertőzés egyéb citokin- és kemokinaktivációt váltott ki

Más citokinek és kemokinek szintén kulcsfontosságú szabályozói a vírusfertőzéssel szembeni veleszületett immunválasznak. Például a rekrutált makrofágokkal összefüggésben az IL-1 termelése szerepet játszott a légúti IBV vírusterhelés csökkentésében [27].

Ezen túlmenően az IFN-, IFN- és IL12 felszabályozása 12 hpi-nél, az IFN-, IL-8 és a makrofág gyulladásos fehérje (MIP)-1 növekedése 48 hpi-nél, valamint az IFN-szabályozás fokozása. és IL-6-t is megfigyeltek 72 hpi-nél, és ezeknek a citokineknek a fokozódása a légúti IBV Ark99 replikációjának gátlásával járt [77].

Az IBV törzstől függően arról számoltak be, hogy a proinflammatorikus citokin expresszió eltérő módon indukálódik a különböző szövetekben. A légcsőben a fertőzés korai stádiumában (1-3 dpi) az IL-1, IL-10R2, IL-6 és LITAF expressziója vált ki légúti vagy neuropatogén oltást követően. IBV törzsek [61].

Az IL-1 expressziója kezdetben lecsökkent volt (12 LE), és az IBV-fertőzés előrehaladtával a légcsőben élesen megnőtt, amikor a csirkéket a légúti Conn IBV törzzsel oltották be [26].

Ezenkívül az IL-6 expresszióját felfelé szabályozta a p38 foszforilációja az IBV-fertőzés során [78]. A vesékben ezen citokinek szabályozása nem változott jelentősen a légúti IS/885/00-szerű (885), M41 fertőzést követően. és neuropatogén QX-szerű IBV törzsek [79]. A KIIa genotípusú neuropatogén IBV törzzsel fertőzött csirkék IL-6 és IL-1 mRNS-szintje emelkedett 1 dpi-vel a légcsövekben és a vesékben, míg a ChVI genotípus légúti IBV törzzsel fertőzött csirkék e citokinek mRNS expressziója viszonylag enyhén emelkedett [80].

Ezenkívül a lép immunrendszerében az IL-7 és IL-18 expressziós szintje 1 dpi-vel szignifikánsan megemelkedett a légúti IBV fertőzés után [62]. A kemokinek irányítják a sejtek migrációját az immunfelügyelet során. A tömeges IBV-törzs stimulálta a CXCR4, CCR6, kemokin-szerű receptor 1/CHEMR23 és mátrix metalloproteináz (MMP) génexpresszióját a vírusfertőzés korai fázisában (1 dpi) intracheasban [58].

Ezek a kemokinek szerepet játszhatnak az aktivált T-sejtek migrációjában, ami tovább járulhat a vírus eliminációjához. Ezen megfigyelések alapján az IBV-fertőzés bekövetkezte után a veleszületett immunitás aktiválódik, ami a veleszületett sejtek toborzását eredményezi a fertőzés során. A PPR-ek (TLR7), IFN-ek (IFN-, IFN-) és más citokinek (IL-1) leszabályozását azonban még nagyon korai stádiumban figyelték meg. légúti IBV-törzsek által okozott fertőzés (12 LE), ami arra utal, hogy a veleszületett immunitás gátlása fontos a sikeres IBV-fertőzések létrehozásához, ami tükrözheti azokat a közös stratégiákat, amelyeket a koronavírusok alkalmazhatnak, hogy elkerüljék a gazdaszervezet veleszületett immunitását.

Mivel a legtöbb vizsgálatot légúti IBV-törzsek felhasználásával végezték, fontos lenne több információt szerezni a gazdaszervezet antivirális válaszairól a neuropatogén IBV-törzsek használatával, ami segíthet oltási stratégiák és egyéb beavatkozási programok kidolgozásában. Az IBV fertőzés elleni veleszületett immunválasz általános leírását az 1. ábra mutatja.

5. IBV fertőzés által kiváltott apoptózis

Az apoptózis az egyik elsődleges mechanizmus, amelyet az állatok a vírusfertőzések leküzdésére használnak. Elősegítheti a vírus terjedését a fertőzés későbbi szakaszában is [81]. Mind in vivo [55], mind in vitro [28,82] beszámoltak az IBV által kiváltott apoptózisról.

Feltételezik, hogy az IBV ORF1b régiója felelős az apoptózis kiváltásáért [83]. Emlőssejtekben a Bcl 2 fehérjecsalád, beleértve a proapoptotikus (Bax és Bak) és az anti-apoptotikus (Mcl 1, Bcl 2 és Bcl XL) fehérjéket. fehérjék, a modulált IBV által kiváltott apoptózis az IBV fertőzés korai szakaszában [55].

IBV M41-fertőzött HD11 és PBMCs-Mφ sejtekben a Bcl-2 csökkent expressziója a Bcl-2--asszociált X(Bax) fokozott expressziójával azt sugallja, hogy a vírusreplikáció 48 hpi-nél apoptózist vált ki. 28]. A fertőzés késői szakaszában kimutatták, hogy az apoptózis elősegíti az IBV replikációját. Vegyük például az IBV Beaudette-fertőzött DF-1 sejteket [84].

Ezekben a sejtekben a mitogén által aktivált protein kináz/extracelluláris szignál által szabályozott protein kináz (MAPK/ERK) útvonal aktiválódott; ezt az utat negatívan szabályozza a DUSP6 foszfatáz [84]. Ezenkívül a kibontott fehérjeválasz (UPR) érzékelő IRE1 -XBP1 útvonala is aktiválódott a késői szakaszokban.

6. Perspektívák az IBV-szabályozásban

Amióta 1931-ben először dokumentálták az Egyesült Államokban, az IBV a baromfiipar egészében endemikussá vált [10]. Felmerült, hogy más madárfajok is szerepet játszhatnak az IBV világméretű terjedésében [86].

Például a papagájokból (E. roratus) izolált koronavírus részleges nukleotidszekvenciája 100%-os homológiát mutatott az IBV GI-13vonallal [87]. További bizonyítékokra van szükség, hogy a vadon élő madarak és ezek a madár-koronavírusok hozzájárulnak-e az IBV terjedéséhez.

Az oltással és a megelőzési intézkedésekkel kapcsolatos kutatások mellett az utóbbi években nagyobb figyelem irányult az IBV-fertőzés utáni korai immunválaszok megértésére, mivel ez bővítené a vírus patológiájával kapcsolatos ismereteinket, ami viszont a megelőzési és védekezési stratégiák kidolgozását szolgálja. .

A veleszületett immunitás hozzájárul a hálózat kialakításához azáltal, hogy PPR-eket használ a konzervált PAMP-ok kimutatására, ahol a különböző komponensek, például az IFN-ek és a gyulladásos citokinek alapvető szerepet játszanak a vírusellenes aktivitásban. A csirke IBV-fertőzéssel szembeni immunválaszáról számos áttekintést ajánlunk a vírus-gazda immunitás kölcsönhatás átfogó megértése érdekében [55].

Tekintettel az IBV-törzsek hatalmas sokféleségére, az IBV-fertőzés által kiváltott veleszületett immunválaszok törzs- és időfüggő módon változnak. Ennek ellenére a korai beavatkozás és a veleszületett immunitás aktiválása elengedhetetlen a betegség leküzdéséhez. A korai veleszületett immunválasz előidézése érdekében a PRR-ek és IFN-ek agonistái nagyobb figyelmet fordítottak az új vakcina-tervezésre. Emellett a vírus populációinak sokfélesége is hozzájárul a gazdaszervezet immunitásának fokozásához, mivel a vakcinában található változatosabb víruspopuláció erősebb veleszületett immunválaszt indukál [88].

Ezért az IBV-gazda veleszületett immunitás interakciójának átfogóbb megértéséhez és a megelőzési és védekezési stratégiák jövőbeni fejlesztéséhez, az IBV populáció szerkezetét, a vírusgenom és a tenyésztési rendszer sokféleségét, valamint a gazdaállatok állapotát figyelembe kell venni.

Bár az IBV-gazdaszervezet veleszületett immunitásának interakciójáról még korlátozottak az információk a csirkéken végzett kísérleti intézkedések hiánya miatt, jól ismert, hogy a veleszületett immunitás nemcsak a megelőzési stratégia kialakításához, hanem a vírus patogenitásához is hozzájárul. A vírus hatékony leküzdéséhez kritikus fontosságú a gazdaszervezet veleszületett immunitásának korai erősítése.

Továbbá, mivel a csirke veleszületett immunitása törzs- és időfüggő módon működik az IBV-fertőzést követően, az IBV-törzs korai diagnosztizálása is fontos a vírus jobb kontrollálása érdekében. További vizsgálatok szükségesek a különböző genotípusú és patogenitású IBV törzsek által kiváltott immunválasz különbségeinek feltárásához.

A szerző közreműködése: Kézirat-előkészítés, YZ; Revízió, YZ, ZX; Felügyelet, YC; FundingAcquisition, YZ Minden szerző elolvasta és elfogadta a kézirat közzétett változatát.

Finanszírozás: Ezt a tanulmányt a Guangdong tartomány Természettudományi Alapítványának Doktori Kezdeményezési Projektje (18zxxt49) és a Guangdong Alap- és Alkalmazott Alapkutatási Alapítvány (2019B1515210026) támogatta.

Az intézményi felülvizsgálati bizottság nyilatkozata: Nem alkalmazható.

Tájékozott hozzájárulási nyilatkozat: Nem alkalmazható.

Adatelérhetőségi nyilatkozat: Nem alkalmazható.

Érdekellentét: A szerzők kijelentik, hogy semmilyen anyagi vagy személyes kapcsolatuk nincs más személyekkel vagy szervezetekkel, amelyek befolyásolhatnák a munkát. Semmilyen természetű vagy jellegű szakmai vagy egyéb személyes érdek nem fűződik egyetlen termékhez, szolgáltatáshoz és/vagy vállalathoz sem, amely a jelen áttekintésben bemutatott álláspontot befolyásolná. A szerzőknek nincs olyan kereskedelmi vagy asszociatív érdekük, amely összeférhetetlenséget jelentene a benyújtott munkával kapcsolatban.

Hivatkozások

1. Cavanagh, D.; Elus, MM; Cook, JK Kapcsolat a fertőző bronchitisvírus S1 tüskeproteinjének szekvenciavariációja és az in vivo keresztvédelem mértéke között. Avian Pathol. 1997, 26, 63–74. [CrossRef] [PubMed]

2. Cavanagh, D. Coronavirus madárfertőző bronchitis vírus. Állatorvos. Res. 2007, 38, 281–297. [CrossRef] [PubMed]

3. Ganapathy, K.; Wilkins, M.; Forrester, A.; Lemiere, S.; Cserep, T.; McMullin, P.; Jones, RC QX-szerű fertőző bronchitis vírus, amelyet az angliai kereskedelmi brojlerek proventriculitises eseteiből izoláltak. Állatorvos. Rec. 2012, 171, 597. [CrossRef]

4. Ambali, AG; Jones, RC A fertőző bronchitis vírus enterotróp törzsével való fertőzés korai patogenezise csirkékben. AvianDis. 1990, 34, 809–817. [CrossRef] [PubMed]

5. Pantin-Jackwood, MJ; barna, TP; Huff, GR Proventrikulitis szaporodása kereskedelmi és specifikus patogénmentes brojlercsirkékben. Avian Dis. 2005, 49, 352–360. [CrossRef] [PubMed]

6. Raj, GD; Jones, RC Fertőző bronchitis vírus: A fertőzés immunpatogenezise csirkében. Avian Pathol. 1997, 26, 677–706.[CrossRef]

7. Matthijs, MG; van Eck, JH; Landman, WJ; Stegeman, JA A Massachusetts-típusú fertőző hörghurut vírus azon képessége, hogy növelje a kolibacillózisra való érzékenységet kereskedelmi brojlerekben: A vakcina és a virulens mezei vírus összehasonlítása. Avian Pathol. 2003, 32,473–481. [CrossRef] [PubMed]

8. Matthijs, MG; Ariaans, képviselő; Dwars, RM; van Eck, JH; Bouma, A.; Stegeman, A.; Vervelde, L. A fertőzés lefolyása és immunreakciók IBV-vel fertőzött brojlerek légúti rendszerében E. coli-val történő felülfertőzés után. Állatorvos. Immunol. Immunopathol. 2009, 127,77–84. [CrossRef]

9. De Wit, J.; Cook, J. Spotlight on aviation pathology: Infectious bronchitis virus. Avian Pathol. 2019, 48, 393–395. [CrossRef]

10. Cook, JK; Jackwood, M.; Jones, RC A hosszú kilátás: 40 éves fertőző bronchitis kutatás. Avian Pathol. 2012, 41, 239–250.[CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com