隐孢子虫病居然能够抑制轮状病毒感染

隐孢子虫病和轮状病毒是全球婴儿严重腹泻的主要原因，并且已被证明轮状病毒与隐孢子虫感染相关联。然而，很少有研究关注这两种病原体之间潜在的直接或间接相互作用的含义。一项发表在《Gut Microbes》上的研究《Cryptosporidium infection of human small intestinal epithelial cells induces type III interferon and impairs infectivity of Rotavirus》通过开发一种人类气液界面（hALI）的方法体外培养隐孢子虫，发现隐孢子虫感染 hALI 引发了强烈的干扰素反应，并对同时进行的轮状病毒感染产生了不利影响。

hALI 系统支持 C. hominis 的生长和卵囊形成

在本研究中，作者发现前期开发的小鼠气液界面（ALI）系统可用于隐孢子虫C. parvum 的长期培养却无法支持C. hominis的生长，推测可能是由于宿主范围的限制，因此开发一个人类类器官系统 hALI，使用在 ALI 条件下分化的人类肠道干细胞。hALI 实现了高度的细胞分化，并同时支持C. parvum和C. hominis的生长和卵囊形成。

图1 hALI 系统促进了高度复杂上皮组织的发展。

图2 hALI 支持 C hominis 的培养。

隐孢子虫感染 hALI 上调了 IFN 途径

为了进一步探讨 hALI 对隐孢子虫的响应，作者设计了一个RNA-Seq实验，以研究感染过程中受干扰的途径。RNA-Seq 分析显示，无论是 C. parvum 还是 C. hominis 的感染，都会导致许多参与炎症过程的基因上调。

图3 感染 hALI 的隐孢子虫导致了与炎症相关的基因表达。

隐孢子虫感染 hALI诱导 IFN 抑制轮状病毒感染

隐孢子虫感染后引发强烈的干扰素反应，这种反应在与肠道病毒共感染时可能存在相互生理作用。作者选择了轮状病毒作为研究对象，发现与隐孢子虫同时感染时，轮状病毒的排出被强烈抑制，从感染后第 3 天就观察到了显著差异，病毒的排出时间较短。

图4 感染 hALI 的隐孢子虫抑制了轮状病毒的生长。

结论

轮状病毒是导致婴幼儿脱水性腹泻的主要原因，广泛的科研工作促进了轮状病毒疫苗的开发和全球范围内的疫苗接种。然而，尽管在发达国家，这些疫苗的有效性很高，但在儿童死亡率高的国家，即低收入环境中，其有效性较低。轮状病毒和隐孢子虫病在相同的地区共存，因此在资源匮乏的环境中，年轻婴儿很可能会发生这种共感染，这可能部分解释了不同地区疫苗的有效性差异。

参考资料：

[1] Greigert V, Saraav I, Son J, et al. Cryptosporidium infection of human small intestinal epithelial cells induces type III interferon and impairs infectivity of Rotavirus. Gut Microbes. 2024;16(1):2297897. doi:10.1080/19490976.2023.2297897