病毒的Battle:甲型“流感”病毒可抑制“新冠”病毒的复制

2022-07-25 09:51 · 生物探索

当SARS-CoV-2遇上IAV,二者会碰撞出怎么样的火花?是和平共处,还是携手共进,亦或是你死我活?

导语:新冠病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)和甲型流感病毒(Influenza A Virus,IAV)是目前广为传播的呼吸道RNA病毒。SARS-CoV-2和IAV皆为高度传染性空气传播病原体,感染其中任何一种都或可导致严重后果。那么,当SARS-CoV-2遇上IAV,二者会碰撞出怎么样的火花?是和平共处,还是携手共进,亦或是你死我活?

疫情期间,口罩的使用以及其它措施不仅防控了新冠的传播,也遏制了流感的发展。然而,在新冠大流行的早期,保持社交距离和佩戴口罩尚未普及,同时感染SARS-CoV-2和IAV较为常见。后疫情时代,人们松懈的防控意识,导致同时感染现象可能会再次出现。针对于此,有团队进行了研究。

2022年7月12日,纽约大学微生物学系研究团队在Journal of Virology发表题为“The Host Response to Influenza A Virus Interferes with SARS-CoV-2 Replication during Coinfection”的研究成果(图1)[1]。研究表明在两种病毒同时感染的情况下,甲型流感病毒(H1N1 A/California/04/2009)可对新冠病毒(SARS-CoV-2 USA-WA1/2020)产生抑制作用,且无更强病症。

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图1 研究成果(图源:Journal of Virology

该研究以金仓鼠为动物模型,使用SARS-CoV-2分离株USA-WA1/2020(NR-52281)和IAV(pdmH1N1 A/California/04/2009)感染动物模型进行体内实验,感染人腺癌肺泡基底上皮细胞(A549)、非洲绿猴肾细胞Vero-E6和Madin-Darby犬肾脏细胞进行体外实验,并分别在感染后1、3、5、7、14天检测感染状况;使用两种病毒中的一种去感染动物,三天后再用第二种病毒感染同一只动物,并在此后第1、3、5天监测感染情况。研究发现:

1、IAV会干扰SARS-CoV-2在肺部的复制,且这种抑制作用在流感痊愈一周后仍然存在

体外实验显示:IAV共感染可能导致SARS-CoV-2在Vero-E6和A549-ACE2细胞中的复制受到抑制;相比之下,SARS-CoV-2共感染显著干扰IAV在干扰素活性A549-ACE2细胞中的复制,但在干扰素缺陷型Vero-E6细胞中没有这种抑制作用。

动物实验显示:IAV和SARS-CoV-2共感染金仓鼠时,金仓鼠体内表现,较低水平的SARS-CoV-2复制,但IAV复制没有变化;在共感染后金仓鼠体内IAV水平降至检测限之下,但第7天和第14天时SARS-CoV-2滴度仍然均低于对照组。

2、SARS-CoV-2不影响IAV在体内的复制,共感染也未导致严重结果

预感染IAV的金仓鼠产生的SARS-CoV-2病毒滴度低于单独感染SARS-CoV-2的金仓鼠,表明IAV预感染与SARS-CoV-2复制抑制有关;相比之下,在金仓鼠的IAV复制过程中,SARS-CoV-2感染不会改变IAV滴度;由IAV感染引起的I型干扰素反应可能在病毒清除后保持在低水平,或者可能导致气道中的常驻免疫细胞增加,这两种情况都可能有助于减少SARS-CoV -2复制。

此项研究发现,IAV恢复后的仓鼠仍然保持干扰素刺激相关基因IRF7和ISG15的高表达,这表明IAV感染后的先天免疫反应可能部分有助于减少这些动物中SARS-CoV-2的复制;另一方面,SARS-CoV-2的共感染或预感染不会改变金仓鼠体内的IAV滴度。这表明即使在I型干扰素引发的环境中,如果有足够数量的易感细胞,IAV也能够复制。宿主对这两种病毒的反应与单独感染SARS-CoV-2的反应相当。

目前尚不清楚IAV对SARS-CoV-2复制的抑制,是由于共感染细胞的直接影响还是旁观者事件对相邻细胞的影响。由于宿主反应,共感染动态可能非常复杂,并可能导致与疾病有关的不可预测的结果。

万物生存皆遵循自然法则,一物降一物始终存在。目前看来,IAV在动物实验方面更胜SARS-CoV-2一筹!

撰文|文竞择
排版|文竞择

参考资料:
[1]Kohei Oishi, Shu Horiuchi, Judith M. Minkoff, et al. The Host Response to Influenza A Virus Interferes with SARS-CoV-2 Replication during Coinfection. Journal of Virology. 2022 July 12, DOI:https://doi.org/10.1128/jvi.00765-22