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。 2018年1月25日; 172（3）：423-438.E25。
DOI：10.1016 / J.Cell.2017.11.018。 EPUB 2017年12月14日。

内在免疫形状干细胞的病毒性抗性

x坊吴1那 越贷款DAO THI1那 Yuman Huang.2那 伊娃·比勒贝克1那 黛雅萨哈3.那 Hans-Heinrich Hoffmann1那 Yaomei王4.那 路易斯·阿尔·席尔瓦5.那 Stephanie Sarbanes.1那 托尼太阳1那 琳达安德鲁斯1那 俞颖璞1那 克QUIRK.1那 旋律李1那 玛格丽特·麦克唐纳1那 威廉姆施奈德1那 Xiuli An.4.那 布拉德罗森伯格3.那 查尔斯米米饭6.
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内在免疫形状干细胞的病毒性抗性

x坊吴等等。 细胞。 。
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摘要

与其分化的后置相比，干细胞对病毒感染具有高抗性;然而，该机制是神秘的。这里，我们在分化的各个阶段分析了哺乳动物干细胞和细胞中的基因表达。我们发现，在物种中，干细胞在血液中表达先前分类为干扰素（IFN）刺激基因（ISG）的基因的子集，但表达是内在的，因为干细胞对干扰素是难治性的。这种内在的ISG表达以细胞类型特异性的方式变化，并且在差异时，许多ISG减少，此时响应于IFN，允许IFN信号传导诱导广谱ISG。重要的是，我们表明本质上表达的ISG保护干细胞免受病毒感染。我们证明了在病毒感染期间保护干细胞的内在ISG表达的体内重要性和它们的分化潜力。这些发现具有对了解干细胞生物学和病原体抗性的演变的兴趣意义。

关键词：抗病毒机制；干扰素刺激基因；内在免疫；干细胞分化；组织干细胞；组织向性；病毒感染。

数字

图1
图1。ISGs在多能干细胞和多能干细胞中的内在表达
（a，e）条图说明了每个HESC / IPSC线（紫色）唯一的高度表达ISG的数量，并由所有线条（灰色）（a）共享，每个单元格类型都是独一无二的，并且由所有单元格类型共享（e）（b，f）HES / IPSC线（B）中高表达ISG的Z-ScoreTPM的热图，在HESCS和衍生的胚层（F）中。选择具有低表达值的额外ISG和IFN基因进行比较（B）中的下块）。（c）在基线的表明HES / IPSCS中的ISG和标记的Western印迹分析和用IFN-β或PBS处理的HESC衍生的HLC。（d）用IFN-β或通过QRT-PCR处理后的基线和HLCs的HLCS的HLC的代表性ISG分析。相对于模拟HLC的表达水平是正常化。（G-H）通过Western Blot（G）和QRT-PCR（H）分析HESC和胚层中的ISG和菌斑。在基线的HESC中的ISG表达是正常化。QRT-PCR数据显示为来自3个独立实验的平均值±标准偏差（SD）。在本研究中，使用学生的T检验，并且星号表示统计学上显着差异（*，P <0.05，**，P <0.2. ***，P <0.001）。 See also Tables S1 and S2 and Figure S1.
图2
图2.不同组织干细胞中的不同ISG表达模式
（a）HESC和衍生组织干细胞的代表性图像。秤条：100μm。（b）条形图，说明对每个细胞类型独有的高度表达ISG的数量，并与所有单元格类型共同。（c）在HESC和衍生组织干细胞中高度表达的ISGS的Z-ScoreTPM的热线。（D-E）通过Western印迹（D）和QRT-PCR（e）在HESC和组织干细胞中分析ISG和组织干细胞，显示为来自3个独立实验的平均值±SD。（f-h）条图说明了每个来源的高度表达ISG的数量，并由所有捐赠者（f）的所有来源共享，各个捐赠者独有，并由所有捐赠者共享FL衍生的HSC（G），独特每个细胞类型和由BM衍生MSC和HSC（H）的细胞类型共享。另见表S3和图S2。
图3.
图3. HESCS终端区别期间的ISG表达式更改
（a，e和h）在沿HESC的末端分化的指定阶段的标记分析，显示为平均日志2TPM值从2到3个独立实验。（a）β-细胞分化所示的阶段：Esc，end，胰酸性茎（PSC）和未成熟的β状细胞（IM-β）;（e）用于肌纤维细胞分化：ESC，MES，MSC和MYFIBROBLAST（MYF）;（h）用于神经元分化：Esc，Ect，NSC和神经元（Neu）。（b，f，和i）沿β-细胞（b），myOfbrobrbrast（f）和神经元分化（i）高度表达的Z-ScoreTPM的Z-ScoreTPM的热图。（C-D，G和J）通过QRT-PCR（G），通过QRT-PCR（G），对肌纤维细胞（C）和QRT-PCR（D）分析HESCS对β细胞的ISG和标记物分析。Western Blot（J）。QRT-PCR数据显示为3个独立实验的平均值±SD。另见图S3和S4。
图4.
图4. ISGS表达式更改体内人体组织干细胞的分化
（a）来自五种分选细胞群的Giemsa染色细胞螺旋素的红细胞细胞的代表性图像。（b）表达基因的PCA在指定的细胞群中。（c）分析特定阶段的HSC和红细胞标记，显示为平均日志2来自3个生物重复的TPM±SD。（D） HSC中高表达ISG的z评分TPM热图体内erythropoiesis。（E-F）通过Western印迹（E）和QRT-PCR（F）分析HSCs和分化群体中的ISG和标记物，显示为3生物重复的平均值±SD。
图5.
图5.人干细胞中ISG的抗病毒活性
（a）通过WT和两种KO ESC克隆的Western Blot分析IFITM家庭成员。（b）wt或ko23.和柯123.ESC与IFITM3或FLUC重构，用DENV（MOI = 1.0）感染。上限面：48小时后感染细胞的百分比（P.I.）。下面的面板：IFITM3的Western印迹分析。（C-D）荧光显微镜（C）或流式细胞术（D）显示WT，KO的感染23.和ko.123.ESCs被不同的病毒感染。标尺：100μm。（E–F）流式细胞术显示所示病毒感染WT和IFITM KO NSCs。（G–H）人胚胎干细胞来源的共培养物感染表达GFP的WNV。（G） ：NSC标记SOX2（红色）；神经元标记物TUJ1（蓝色）。标尺：100μm；（H） ：流式细胞术显示感染细胞的百分比。（I–J）在感染黄病毒或CHIKV后，通过western blot（I）或流式细胞术（J）分析用指定shRNA转导的原代MSC。（K–L）在感染DENV后，通过western blot（K）或流式细胞术（L）分析用所示shRNA处理或转导的FL衍生HSC模拟。（M–O）左：FL衍生造血细胞感染DENV的示意图；右图：GPA和DENV感染的流式细胞术门控策略；（N–O）登革热感染。（B，D，E–F，J，L，N–O）所示为3个独立实验中感染细胞的平均百分比±SD。另请参见图S6。
图6.
图6。干细胞分化过程中的阶段特异性抗病毒方案
（a）WT和KO ESCS（KO123.)在暴露于DENV（MOI=1.0）之前，用PBS或IFN-β对其衍生的HLC进行预处理。在48小时p.i.（B）WT和KO-ESCs（KO）下，通过westernblot分析细胞123.），并用PBS或IFN-β处理它们的衍生HLC，并通过QRT-PCR分析。（c）IFITM KO（KO123.）用IFI6或FLUC重构的HLC或用IFN-β预处理，用DENV（MOI = 1.0）感染。在48小时，通过Western印迹（RFP）分析DenV感染和ISG表达。（D-E）造血细胞DenV感染（Moi = 3.0）的示意图。在DENV暴露之前用IFN-β或PBS处理细胞12小时，并通过48小时P.I通过Western印迹分析。（f）用IFN-β或PBS处理的细胞QRT-PCR的ISGS分析12小时。在（B和F）中所示是平均折叠变化±SD从3个独立实验。
图7.
图7. ISGS在发育过程中保护干细胞免受病毒感染
（a）示意图离体HSC的转导，膨胀，病毒感染和下游测定。（b）通过Western印迹在促红外紫外线期间用对照（CTRL）或IFITM shRNA（KD）转导的HSCs和标记物的ISG和标记分析。（c）菌落形态：BFU-E：红细胞爆裂成形单位;CFU-E：造血菌落形成单位。秤条：200μm。（d）菌落形成测定：绘制了每个条件的菌落数量;彩色符号对应于不同的捐赠者。错误栏：1 SD。（E-F）外围人类CD45的百分比+通过流式细胞术在8周（e）和12周（F）中通过流式细胞术确定的细胞。条是每组N = 5只小鼠的平均值±SD。（g-h）人CD45的百分比+在移植后16周的流式细胞术中通过流式细胞术测定的细胞（g）和HSCs（H）。每个符号表示单个鼠标获得的值。条是每组N = 5只小鼠的平均值±SD。另见图S7。
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  • 一种固有的干扰素程序保护干细胞免受病毒感染。
    哈斯，Trumpp A. Haas S等人。 DEV细胞。2018年2月5日; 44（3）：279-280。DOI：10.1016 / J.Devcel.2018.01.013。EPUB 2018年2月5日。 DEV细胞。2018年。 PMID：29408233.
  • 谁捍卫干细胞的城堡？
    strick-marchand h，durantel d。 strick-marchand h等。 细胞干细胞。2018年3月22日（3）：287-289。DOI：10.1016 / J.Stem.2018.02.007。 细胞干细胞。2018年。 PMID：29499145.
  • 干扰病毒感染的潮流。
    格里芬GK。 格里芬GK。 脊髓免疫。2018年3月2日；3（21）：eaat3914。doi:10.1126/scimmunol.aat3914。 SCI免疫素。2018年。 PMID：29500228

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