Abstract Although SARS-CoV-2 severe infection is associated with a hyperinflammatory state, lymphopenia is an immunological hallmark, and correlates with poor prognosis in COVID-19. However, it remains unknown if circulating human lymphocytes and monocytes are susceptible to SARS-CoV-2 infection. In this study, SARS-CoV-2 infection of human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) was investigated both in vitro and in vivo . We found that in vitro infection of whole PBMCs from healthy donors was productive of virus progeny. Results revealed that monocytes, as well as B and T lymphocytes, are susceptible to SARS-CoV-2 active infection and viral replication was indicated by detection of double-stranded RNA. Moreover, flow cytometry and immunofluorescence analysis revealed that SARS-CoV-2 was frequently detected in monocytes and B lymphocytes from COVID-19 patients, and less frequently in CD4 + T lymphocytes. The rates of SARS-CoV-2-infected monocytes in PBMCs from COVID-19 patients increased over time from symptom onset. Additionally, SARS-CoV-2-positive monocytes and B and CD4+T lymphocytes were detected by immunohistochemistry in post mortem lung tissue. SARS-CoV-2 infection of blood circulating leukocytes in COVID-19 patients may have important implications for disease pathogenesis, immune dysfunction, and virus spread within the host.

Determinants regulating sorting of host transmembrane proteins at sites of enveloped virus assembly on the plasma membrane (PM) remain poorly understood. Here, we demonstrate for the first time that PM acidic phospholipid PIP2 regulates such sorting into an enveloped virus, HIV-1. Incorporation of CD43, PSGL-1, and CD44 into HIV-1 particles is known to have profound effects on viral spread; however, the mechanisms promoting their incorporation were unknown. We found that depletion of cellular PIP2 blocks the incorporation of CD43, PSGL-1, and CD44 into HIV-1 particles. Expansion microscopy revealed that PIP2 depletion diminishes nanoscale co-clustering between viral structural protein Gag and the three transmembrane proteins at PM and that Gag induces PIP2 enrichment around itself. CD43, PSGL-1, and CD44 also increased local PIP2 density, revealing their PIP2 affinity. Altogether, these results support a new mechanism where local enrichment of an acidic phospholipid drives co-clustering between viral structural and cellular transmembrane proteins, thereby modulating the content, and hence the fate, of progeny virus particles.

Abstract Human respiratory syncytial virus is the most frequent cause of severe respiratory disease in children. The main targets of HRSV infection are epithelial cells of the respiratory tract and the great majority of the studies regarding HRSV infection are done in respiratory cells. Recently, the interest on respiratory virus infection of lymphoid cells has been growing, but details of the interaction of HRSV with lymphoid cells remain unknown. Therefore, this study was done to assess the relationship of HRSV with A3.01 cells, a CD4 + T cell line. We found by flow cytometry and fluorescent focus assay that A3.01 cells are susceptible but virtually not permissive to HRSV infection. De-quenching experiments revealed that the fusion process of HRSV in A3.01 cells is reduced in comparison to HEp-2 cells, an epithelial cell lineage. Quantification of viral RNA by qPCR determined that the replication of HRSV in A3.01 cells was modest. Western blot and quantitative flow cytometry analyses demonstrated that the production of HRSV proteins in A3.01 was significantly lower than in HEp-2 cells. Additionally, we found by fluorescence in situ hybridization that the inclusion body-associated granules (IBAG’s) are almost absent in HRSV inclusion bodies in A3.01 cells. We also assessed the intracellular trafficking of HRSV proteins and found that HRSV proteins co-localized partially with the secretory pathway in A3.01 cells, but these HRSV proteins and viral filaments are present only scarcely at the plasma membrane. HRSV infection of A3.01 CD4 + T cells is virtually unproductive as compared to HEp-2 cells, with virion production hampered by low fusion, hypofunctional inclusion bodies, altered trafficking of viral proteins to the plasma membrane.