文献解读 | 单细胞RNA测序揭示男性生精细胞对寨卡病毒诱导的补体激活的脆弱性

2023年4月29日,首都医科大学王培刚、安静及中国科学院昆明动物研究所郑永唐团队在《Nature Communications》上发表题为“Single-cell RNA sequencing reveals the fragility of male spermatogenic cells to Zika virus-induced complement activation”的文章,通过单细胞RNA测序揭示精原细胞对寨卡病毒感染的脆弱性。

在这篇文章中,云克隆试剂盒【补体1q(C1q)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法),SEA747Mu;甘露聚糖结合凝集素关联丝氨酸蛋白酶1(MASP1)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法),SEB895Mu;甘露糖结合蛋白(MBL)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法),SEB480Mu;补体因子B(CFB)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法),SEC011Mu;补体因子H(CFH)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法),SEA635Mu;补体成分3(C3)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法),SEA861Mu】受到科研工作者的认可,荣登优秀国际期刊。

寨卡病毒(ZIKV)属于媒介传播病毒,它会导致睾丸感染,并导致少精症和血精症等相关症状,对男性生殖健康构成潜在威胁。尽管小鼠和非人灵长类动物中的许多细胞,包括支持细胞、生精细胞和巨噬细胞,已被证明对ZIKV感染敏感,但ZIKV感染对生精细胞的影响及其潜在机制仍有待阐明。

在这项研究中,作者使用ZIKV感染小鼠的睾丸进行单细胞RNA测序。结果揭示了精子原细胞,特别是精原细胞,对ZIKV感染的脆弱性,并表明补体系统的基因主要在浸润的S100A4+单核细胞/巨噬细胞中显著上调。通过ELISA、RT-qPCR和IFA验证了补体激活及其对睾丸损伤的作用,并通过RNA基因组测序和IFA在感染ZIKV的北方豚尾猕猴中进一步验证了这一点,表明这可能是灵长类动物对ZIKV感染的常见反应。在此基础上,他们测试了补体抑制剂C1INH和S100A4抑制剂舒林达和氯硝柳胺对睾丸的保护作用。C1INH减轻了睾丸的病理变化,但总体上恶化了ZIKV感染。相反,氯硝柳胺有效减少S100A4+单核细胞/巨噬细胞的浸润,抑制补体活化,减轻睾丸损伤,挽救雄性小鼠的生育能力。

综上所述,这项研究表明补体系统的经典激活是ZIKV感染睾丸中生精细胞受损的主要原因。C1q是经典途径的关键分子,由S100A4+单核细胞/巨噬细胞表达并释放到生精小管中,然后在ZIKV感染的生精细胞上被激活形成膜攻击复合物。在此基础上,研究进一步确定S100A4抑制剂氯硝柳胺可以缓解ZIKV诱导的睾丸损伤,保护雄性小鼠的生育能力。