세포변성 효과

Cytopathic effect
단순 헤르페스 바이러스(다핵, 분쇄 유리 크로마틴)의 바이러스성 세포병리 효과를 나타내는 현미경 사진.자궁검사.종이 얼룩

세포병성효과 또는 세포병성효과(cytopathogenic effect, 줄임말 CPE)는 바이러스 침입에 의한 숙주세포의 구조적 변화를 말한다.감염 바이러스는 숙주 세포의 용해를 일으키거나 복제 [1]불능으로 세포가 용해를 하지 않고 죽을 때 발생한다.이러한 영향은 모두 CPE에 의해 발생합니다.바이러스가 숙주 세포에 이러한 형태학적 변화를 일으키면, 그것은 세포병인 것으로 [2]알려져 있다.CPE의 일반적인 예로는 감염된 세포의 반올림, 합성세포를 형성하기 위한 인접 세포와의 융합, 핵 또는 세포질 포접체의 [3]출현 등이 있다.

CPE와 세포 형태학의 다른 변화들은 세포사멸 바이러스에 의한 많은 영향들 중 일부에 불과하다.세포사멸 바이러스가 허용 세포에 감염되면, 바이러스는 세포 형태, 세포 생리학, 그리고 그에 따른 생합성 사건들의 변화를 통해 숙주 세포를 죽인다.이러한 변경은 효율적인 바이러스 복제를 위해 필요하지만 호스트 [3]셀을 희생합니다.

진단

CPE는 진단에서 바이러스 감염의 중요한 측면이다.많은 CPE는 광학 현미경의 저전력 상태에서 콘덴서가 다운되고 홍채 다이어프램이 부분적으로 닫힌 상태에서 고정되지 않은 셀에서 볼 수 있습니다.그러나 일부 CPE(포함체)의 경우 세포를 고정하고 착색한 후 광현미경으로 [2]관찰해야 한다.일부 바이러스의 CPE는 특징적이기 때문에 바이러스학자들이 감염된 동물이나 사람을 [3]진단하는 데 중요한 도구가 될 수 있다.CPE 출현률 또한 바이러스학자들이 바이러스의 종류를 식별하기 위해 사용할 수 있는 중요한 특성이다.만약 CPE가 낮은 감염확률로 시험관내 4~5일 후에 나타난다면, 그 바이러스는 느린 것으로 간주된다.CPE가 낮은 감염확률로 체외 1~2일 후에 나타난다면, 바이러스는 빠른 것으로 생각된다.접종은 항상 낮은 감염률에서 발생합니다. 왜냐하면 높은 감염률에서는 모든 CPE가 [2]빠르게 발생하기 때문입니다.

전형적으로, 바이러스 감염의 첫 번째 징후는 세포의 둥근 형태이다.그 후 포접체는 종종 숙주 세포의 세포핵 및/또는 세포질에 나타난다.포접체는 우선 환자의 혈액 도말이나 감염된 조직의 얼룩진 부분의 빛 현미경으로 확인할 수 있다.단, 그 조성을 완전히 특징짓기 위해서는 전자현미경 검사를 실시해야 합니다.포접체는 바이러스 복제 부산물의 축적 또는 변경된 숙주 세포 기관 또는 [3]구조일 수 있다.

몇몇 바이러스 감염은 이상한 CPE, 즉 합성세포의 형성을 일으킨다.신시티아는 많은 핵을 포함하는 큰 세포질 덩어리이다.그것들은 전형적으로 감염된 세포의 융합에 의해 생성된다.이 메커니즘은 바이러스가 감염된 [3]세포에서 감염되지 않은 세포로 확산되도록 하기 때문에 바이러스에 유용하다.

바이러스 감염은 임상적으로 관련이 있는 표현형 CPE를 가질 수 있다.예를 들어, C형 간염 바이러스(HCV)의 경우, 간 지방증은 바이러스의 유전적 구성인 유전자형을 식별하는데 사용될 수 있을 정도로 바이러스의 특징입니다.HCV 유전자형 3환자는 유전자형 [4]1환자에 비해 간 지방증 발병 가능성이 상당히 높다.또한 CPE는 연구 중에 신약 효과를 결정하기 위해 사용될 수 있다.세포의 [5]생존 가능성을 평가하기 위해 뎅기 바이러스의 CPE를 검사하는 검사가 개발되었습니다.

CPE의 숙주 세포 특이성 때문에, 연구자들은 또한 그것들을 실험의 불일치를 테스트하는 데 사용할 수 있다.많은 바이러스 감염의 경우, 다른 숙주 세포 변종이 특징적인 반응을 보일 수 있다.현재 연구계 내부에서는 세포 변종의 유효성과 순수성에 대한 우려가 많다.실험실 안팎에서 오염이 증가하고 있다.CPE는 특정 셀 라인의 순도를 테스트하기 위해 사용할 수 있습니다.예를 들어 Hela CCL-2는 다양한 연구 영역에서 사용되는 공통 셀 라인입니다.Hela 세포의 순도를 테스트하기 위해 Coxsackievirus B3 접종 후 CPE가 관찰되었다.이러한 CPE에는 형태학적 변화와 세포 이환율이 포함되었다.Carson 등은 이러한 차이가 [6]실험실에서 여러 세대에 걸쳐 전파되어 온 Hela 세포의 균질성과 비교하여 상용 Hela 세포의 이질성에 기인한다고 판단했다.

공통형

총파괴

호스트 셀 단분자층의 완전 파괴는 CPE의 가장 심각한 유형입니다.이 과정을 관찰하기 위해 세포는 유리표면에 파종되고 숙주세포의 합류단분자가 형성된다.그리고 바이러스 감염이 도입된다.단분자층의 모든 세포는 빠르게 수축하고, pyknosis라고 알려진 과정에서 밀도가 높아지며, 3일 이내에 유리로부터 분리된다.이런 형태의 CPE는 보통 장바이러스에서 [2]볼 수 있습니다.

소계 파괴

숙주 세포 단분자층의 소계 파괴는 전체 파괴보다 덜 심각하다.전체 파괴와 유사하게, 이 CPE는 유리 표면에 숙주 세포의 합류 단분자를 심은 후 바이러스 감염을 도입함으로써 관찰된다.소계 파괴는 특징적으로 단분자층의 전부는 아니지만 일부 세포의 분리를 보여준다.토가바이러스, 피코나바이러스, 파라믹소바이러스와 [2]함께 흔히 볼 수 있다.

국소 퇴화

국소 변성은 숙주 세포 단분자의 국소적인 공격을 일으킨다.이러한 유형의 CPE가 결국 전체 조직에 영향을 미칠 수 있지만, 초기 단계와 확산은 포치로 알려진 국소적인 바이러스 중심에서 발생합니다.국소 변성은 세포외 배지를 통한 확산보다는 바이러스의 세포간 직접 전달에 기인한다.이 다른 전달 방식은 전체 및 소계 파괴와 구별되며 국부적인 특성의 효과를 일으킵니다.처음에 숙주 세포는 커지고 둥글며 굴절된다.결국, 숙주 세포는 표면에서 분리된다.바이러스의 확산은 동심원적으로 일어나, 떼어내는 세포들은 건강한 조직으로 둘러싸인 크고 둥근 세포들로 둘러싸여 있다.이런 종류의 CPE는 헤르페스바이러스와 [2]팍스바이러스의 특징이다.

붓기와 뭉침

부기와 뭉침은 숙주 세포가 크게 부풀어 오르는 CPE입니다.일단 확대되면 세포들은 뭉쳐 집단을 이룬다.결국, 세포들은 너무 커서 분리된다.이런 종류의 CPE는 아데노바이러스의 [2]특징이다.

거품이 낀 변성

거품 변성은 진공화라고도 한다.이는 크고/또는 다수의 세포질 액포의 형성에 기인한다.이러한 유형의 CPE는 관련된 숙주 세포의 고정 및 염색에서만 관찰될 수 있습니다.거품 변성은 특정 레트로바이러스, 파라믹소바이러스 및 플라비바이러스의 [2]특징이다.

신시튬

Syncytium은 세포융합과 다핵형성으로도 알려져 있다.이 CPE에 의해 4개 이상의 숙주세포의 혈장막이 융합되어 적어도 4개의 핵을 가진 확대세포를 생성한다.때로는 염색 없이 큰 세포융합을 볼 수 있지만, 이러한 유형의 CPE는 일반적으로 숙주 세포 고정 및 염색 후에 검출됩니다.헤르페스 바이러스는 특징적으로 다른 형태의 CPE뿐만 아니라 세포 융합을 일으킨다.일부 파라믹소바이러스는 독점적으로 CPE를 [2]생성하기 때문에 세포 융합 형성을 통해 식별될 수 있다.

포함체

세포핵 또는 세포질 내의 불용성 이상 구조인 포접체는 숙주 세포에서 변경된 염색 영역을 나타내기 때문에 염색과 함께만 보일 수 있다.전형적으로, 그것들은 바이러스 단백질이나 핵산이 합성되고 있는 숙주 세포의 영역이나 바이러스들이 조립되고 있는 곳을 나타냅니다.또한 경우에 따라서는 활성 바이러스 없이 봉입체가 존재하며 바이러스 흉터 영역을 나타낸다.포접체는 바이러스 변종에 따라 다르다.단일 또는 복수, 소형 또는 대형, 원형 또는 불규칙한 형태일 수 있습니다.또한 핵내 또는 세포질내일 수 있으며 호산구 또는 [2]호염기성일 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Cytopathic Effect (CPE)". Encyclopædia Britannica. Retrieved 19 November 2014.
  2. ^ a b c d e f g h i j Suchman, Erica; Blair, Carol. "Cytopathic Effects of Viruses Protocols". ASM Microbe Library. American Society for Microbiology. Archived from the original on 2 June 2012. Retrieved 20 November 2014.
  3. ^ a b c d e Baron, Samuel (1996). Medical Microbiology (4th ed.). TX: University of Texas Medical Branch at Galveston. Retrieved 19 November 2014.
  4. ^ Rubbia-Brandt, Laura; Quadri, Rafael; Abid, Karim; Giostra, Emiliano; Male, Pierre-Jean; Mentha, Gilles; Spahr, Laurent; Zarski, Jean-Pierre; Borisch, Bettina; Hadengue, Antoine; Negro, Francesco (2000). "Hepatocyte steatosis is a cytopathic effect of hepatitis C virus genotype 3". Journal of Hepatology. 33 (1): 106–115. doi:10.1016/S0168-8278(00)80166-X.
  5. ^ McCormick, Kevin; Liu, Shufeng; Jacobs, Jana; Marques, Ernesto; Sluis-Cremer, Nicolas; Wang, Tianyi (2012). "Development of a Robust Cytopathic Effect-Based High-Throughput Screening Assay to Identify Novel Inhibitors of Dengue Virus". Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 56 (6): 3399–3401. doi:10.1128/AAC.06425-11. PMC 3370735. PMID 22391547.
  6. ^ Carson, Steven; Pirruccello, Samuel (2013). "HeLa cell heterogeneity and coxsackievirus B3 cytopathic effect: Implications for inter-laboratory reproducibility of results". Journal of Medical Virology. 85 (4): 677–683. doi:10.1002/jmv.23528. PMID 23408555.