Zika 바이러스 감염 세포 배양 시스템과<em> 체외</em인터페론의> 예방 효과
Summary
Zika Virus (ZIKV), an emerging pathogen, is linked to fetal developmental abnormalities and microcephaly. The establishment of an effective infectious cell culture system is crucial for studies of ZIKV replication as well as vaccine and drug development. In this study, various virological assays pertaining to ZIKV are illustrated and discussed.
Abstract
Zika 바이러스 (ZIKV)는 같은 소두증, 눈 결함 및 손상 성장으로 태아의 발달 이상에 연결되어 신흥 병원균이다. ZIKV는 플라 비비 리다 가족의 RNA 바이러스이다. ZIKV 주로 모기 전송뿐만 아니라 태아 수직 전송뿐만 아니라 성적 접촉을 모체로 확산 될 수있다. 현재까지 바이러스에 감염된 사람들을 보호하기 위해 가능한 신뢰할 수있는 치료 또는 예방 접종 옵션이 없습니다. 재현 효과 Zika 바이러스 감염 세포 배양 시스템의 개발 ZIKV 복제뿐만 아니라 약물과 백신 개발의 분자 메커니즘을 연구하는데 중요하다. 이와 관련하여, 바이러스의 생산 및 성장 분석을 위해 포유 동물 세포 기반 체외 Zika 바이러스 배양 시스템을 설명하기위한 프로토콜은 여기에보고된다. 바이러스 역가를 측정하는 세포 단층과 상패 분석에 Zika 바이러스에 의한 플라크의 형성에 대한 세부 사항이 표시됩니다. 바이러스 게놈 복제 속도론및 이중 가닥 RNA 게놈 replicatory 중간체가 결정된다. 이 문화 플랫폼은 인터페론 α (IFN-α)의 식별 결과 사이토 카인의 작은 세트의 라이브러리에 대해 화면으로 사용하고, IFN-β와 Zika 바이러스 성장의 강력한 억제제로 IFN-γ. 요약하면, 시험 관내 감염 Zika 바이러스 배양 시스템 및 각종 바이러스 학적 분석은 크게 더 바이러스 발병의 메커니즘과 바이러스 독성의 진화를 해명의 연구 커뮤니티에 도움이 할 수있는 잠재력을 가지고 본 연구에서 입증된다. 바이러스 IFN 알파는 또한 감염된 임산부 포함 고위험 인구 Zika 바이러스 감염에 대한 예방제, 노광 후 예방 및 치료 방법으로 평가 될 수있다.
Introduction
Zika 바이러스 (ZIKV)는 소두증와 가난한 임신 1,4를 성과와 관련된 중요한 인간 병원체이다. ZIKV는 같은 뎅기열, 웨스트 나일, 세인트 루이스 뇌염 바이러스와 같은 신경 학적 결함을 일으킬 수 의학적으로 관련 플라 비 바이러스의 집합에 속한다. 바이러스 전송의 주요 모드뿐만 아니라, 성적 전송은 5,6를보고되었습니다, 모기 벡터 Aedes aegypti에 의해, 그리고. ZIKV 인해 모기 벡터의 확대 지리적 분포 및 출생 결함과의 강한 상관 관계에 주요 글로벌 건강 문제가되고있다. ZIKV 먼저 Zika 숲에서 감시 붉은 털 원숭이에서 1947 년 고립 된, 우간다 및 제 인간의 경우는 1952 7,8보고되었다. 발열, 발진, 두통, 결막염, 근육 / 관절 통증 등의 가벼운 증상에 존재 ZIKV에 감염 될 개인. 감염된 임산부는 태아 1 ZIKV를 전송할 수 있습니다. 지IKV 감염은 길랑 바레 증후군, 말초 신경의자가 면역 탈수 초 질환 (9)에 연결되어있다.
Zika 바이러스 게놈의 길이는 약 10.8 킬로베이스이고 긍정적 인 의미, 단일 가닥 RNA 분자로 구성되어 있습니다. 게놈의 구조는 단백질 코딩 영역을 측면 비 코딩 영역 (NCR)와, 5'NCR-C-PRM-E-NS1-NS2A – NS2B-NS3-NS4A-2K-NS4B-NS5-3'NCR로 구성되어 있습니다 6. 하나의 폴리 프로테인 (3419 AA)는 그 공동 및 사후 병진 (10) 작은 펩타이드로 분해입니다 번역됩니다. 5'NCR 및 3'NCR RNA 줄기 루프 구조는 모두 바이러스 게놈 번역 및 복제의 개시에 중요한 역할을한다. 게놈의 구조적 성분은 캡시드, 막 및 외피 단백질로 구성된다. 비 구조 단백질은 게놈 복제를 위해 중요하다.
현재 Zika 바이러스 균주는 세 가지 주요 유전자형으로 분류된다 : 서 아프리카, 동 아프리카, 아시아 6,10-13. 그것은이 제안되어있다가 나중에 추가로 12 진화 서부 아프리카와 아시아에 확산 동부 아프리카 혈통. 아시아 유전자형은 미국에서 현재 발생에 대한 책임이 있습니다. Zika 바이러스는 모기와 포유 동물 세포 모두에서 배양 할 수있다. 기본 피부 섬유 아세포, 미성숙 수지상 세포, 대뇌 피질의 신경 전구 세포와 베로 세포 Zika 10,14,15 바이러스 감염에 취약하다. 모두 유형 I 및 유형 II 인터페론 피부 섬유 아세포 (15) ZIKV 성장을 제한하는 것으로 나타났다. 이 연구의 목적은 포유 동물 세포 배양 시스템에서 생산 및 아시아 유전자형 ZIKA 바이러스 스트레인 PRVABC59의 시금위한 단계별 상세한 프로토콜을 제공하고 약물 개발 플랫폼으로 이러한 감염 배양 시스템의 유용성을 입증한다. 이 자원은 크게 더 난을 규명 할 수있는 Zika 바이러스 및 신경 학적 연구 커뮤니티에 혜택을 가능성이있다바이러스의 발병 기전과 바이러스 독성의 진화의 TS 메커니즘.
Protocol
Representative Results
Discussion
여기에, 시험 관내에서 Zika 바이러스를 배양하기위한 간소화 된 프로토콜이 제공됩니다. 바이러스 배양을 확장 역가를 측정하고, 제공 한 게놈 복제를 정량화하기위한 최적의 엔드 포인트를 식별하는 단계를 포함하여 긴급. Zika 바이러스 감염 인자를 처리하는 동안, 바이오 안전성 절차를 엄격하게 따라야한다, 인간 병원체이기 때문에. 원숭이 신장 세포주 베로은 다양한 바이러스 학적 분…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank Dr. Aaron Brault and Dr. Brandy Russell of the Centers for Disease Control and Prevention (CDC), USA for providing Zika viral strain PRVABC59. We thank Nicholas Ten of Yale University for copy-editing this manuscript. This work was supported by the Cedars-Sinai Medical Center Institutional Programmatic Research Award to V.A.
Materials
| Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) | Sigma Life Science | D5796 | |
| HEPES | Life Technologies | 15630080 | |
| Glutamax | Life Technologies | 35050061 | |
| 2.5% Trypsin, 10X [-] Phenol Red | Corning | 25-054-C1 | |
| Trypan Blue Stain 0.4% | Life Technologies | T10282 | |
| Countess – Automated Cell Counter | ThermoFisher Scientific | C10227 | |
| Countess-cell counting chamber slides | ThermoFisher Scientific | C10283 | |
| Rneasy Mini Kit | Qiagen | 74104 | |
| Nanodrop 2000 | Thermo Scientific | Nanodrop 2000 | |
| mouse monoclonal anti-dsRNA antibody J2 | English & Scientific Consulting Kft. | 10010200 | |
| Goat anti-rabbit IgG Alexa Fluor 594 | Life Technologies | A11020 | |
| SUPERSCRIPT III RT | Life Technologies | 18080085 | |
| SYBR QPCR SUPERMIX W/ROX | Life Technologies | 11744500 | |
| QuantStudio12K Flex Real-Time PCR System | Thermo Fischer | 4471088 | |
| RNase-Free DNase | Promega | M6101 | |
| Vero Cell Line | ATCC | CCL-81 | |
| Zika viral strain PRVABC59 | Centers for Disease Control and Prevention (CDC) | ||
| IL-6 | Peprotech | 200-06 | |
| IL-1 alpha | Peprotech | 200-01A | |
| TNF-alpha | Peprotech | 300-01A | |
| Interferon alpha A | R & D Systems | 11100-1 | |
| Interferon beta | Peprotech | 300-02BC | |
| Interferon gamma | Peprotech | 300-02 | |
| Centrifuge 5415R | Eppendorf | 5415R | |
| Centrifuge 5810R | Eppendorf | 5810R | |
| Nikon Eclipse Ti Immunofluorescence Microscope with Nikon Intenselight C-HGFI | Nikon | Visit Nikon for Request |
References
- Brasil, P., et al. Zika Virus Infection in Pregnant Women in Rio de Janeiro – Preliminary Report. N Engl J Med. , 1-11 (2016).
- Lucey, D. R., Gostin, L. O. The Emerging Zika Pandemic: Enhancing Preparedness. JAMA. 315 (9), 865-866 (2016).
- Mlakar, J., et al. Zika Virus Associated with Microcephaly. N Engl J Med. 374 (10), 951-958 (2016).
- Schuler-Faccini, L., et al. Possible Association Between Zika Virus Infection and Microcephaly. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 65 (3), 59-62 (2015).
- Foy, B. D., et al. Probable non-vector-borne transmission of Zika virus, Colorado, USA. Emerg Infect Dis. 17 (5), 880-882 (2011).
- Kuno, G., Chang, G. J. Full-length sequencing and genomic characterization of Bagaza, Kedougou, and Zika viruses. Arch Virol. 152 (4), 687-696 (2007).
- Dick, G. W. Zika virus. II. Pathogenicity and physical properties. Trans R Soc Trop Med Hyg. 46 (5), 521-534 (1952).
- Dick, G. W., Kitchen, S. F., Haddow, A. J. Zika virus. I. Isolations and serological specificity. Trans R Soc Trop Med Hyg. 46 (5), 509-520 (1952).
- Oehler, E., et al. Zika virus infection complicated by Guillain-Barre syndrome–case report, French Polynesia. Euro Surveill. 19 (9), 1-3 (2013).
- Baronti, C., et al. Complete coding sequence of zika virus from a French polynesia outbreak in 2013. Genome Announc. 2 (3), e00500-e00514 (2014).
- Lanciotti, R. S., et al. Genetic and serologic properties of Zika virus associated with an epidemic, Yap State, Micronesia, 2007. Emerg Infect Dis. 14 (8), 1232-1239 (2008).
- Lanciotti, R. S., et al. Phylogeny of Zika virus in Western Hemisphere, 2015 [Letter]. Emerg Infect Dis. 22 (5), (2016).
- Musso, D., Nilles, E. J., Cao-Lormeau, V. M. Rapid spread of emerging Zika virus in the Pacific area. Clin Microbiol Infect. 20 (10), O595-O596 (2014).
- Tang, H., et al. Zika Virus Infects Human Cortical Neural Progenitors and Attenuates Their Growth. Cell Stem Cell. , 1-5 (2016).
- Hamel, R., et al. Biology of Zika Virus Infection in Human Skin Cells. J Virol. 89 (17), 8880-8896 (2015).
- Faye, O., et al. Quantitative real-time PCR detection of Zika virus and evaluation with field-caught mosquitoes. Virol J. 10, 311 (2013).
- Chu, D., et al. Systematic analysis of enhancer and critical cis-acting RNA elements in the protein-encoding region of the hepatitis C virus genome. J Virol. 87 (10), 5678-5696 (2013).
- Hiratsuka, M., et al. Administration of interferon-alpha during pregnancy: effects on fetus. J Perinat Med. 28 (5), 372-376 (2000).
- Ozaslan, E., et al. Interferon therapy for acute hepatitis C during pregnancy. Ann Pharmacother. 36 (11), 1715-1718 (2002).
