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科学家首次证实“寨卡”杀死发育脑细胞

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-02-17浏览次数:1075

巴西里约热内卢的一名孕妇在感染寨卡病毒后生了一个小头的婴儿。

对寨卡病毒的恐惧与病原体本身的传播速度一样快。两项实验室研究首次提供了该病毒如何导致婴儿脑部缺陷的确凿证据。研究表明,寨卡病毒可以优先杀死发育中的脑细胞。该发现为寨卡病毒与新生儿小头病之间的关联提供了可能的病理学解释,并将有助于探索针对寨卡病毒感染的靶向治疗。

先前的观察结果表明,拉丁美洲病毒的快速传播与当地小头病的发病率之间似乎存在某种相关性,这是一种大脑无法正常生长的出生缺陷。由两个研究小组独立完成的工作表明,寨卡病毒很容易被神经干细胞(神经细胞和其他脑细胞的前体)感染,无论这些细胞是在细胞培养皿中还是被称为“大脑样”三维生长迷你大脑。

Madeline Lancaster是英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室的发育生物学家,他说这项研究“非常重要”。结果“非常符合你看到的小头的婴儿的特征。”

几十年前,寨卡病毒首先在非洲乌干达的丛林中被发现。它通常只会引起人体轻微症状,包括发烧和皮疹。但自去年该病毒开始在巴西东北部蔓延以来,当地医生注意到新生儿小头畸形的发病率显着增加。许多母亲报告说她们在怀孕期间出现了与寨卡病毒感染一致的症状。然而,科学家很难证明病毒与出生缺陷之间的联系,因为寨卡病毒的血液检测仅在感染后一周才准确。

然而,间接证据正在积累。研究人员在患有头部疾病的孕妇的羊水中发现了寨卡病毒,这种疾病也存在于患病胎儿的脑组织中。然而,由于科学家以前只对这种病毒进行了非常有限的研究,他们缺乏足够的数据证明寨卡病毒如何导致婴儿的小头病。

为了确定病毒对大脑发育的可能影响,马里兰州巴尔的摩的约翰霍普金斯大学和美国塔拉哈西的佛罗里达州立大学的研究人员使用诱导多能干(iPS)细胞在培养皿中生长。未成熟的脑细胞人脑皮质神经祖细胞。然后他们将这些神经前体细胞暴露于实验室的寨卡病毒株。

神经科学家Hongjun Song和Guo-li Ming以及病毒学家Hengli Tang及其同事在3月4日的期刊《细胞干细胞》中报道,寨卡病毒非常容易感染这些神经干细胞。

研究人员发现,接触病毒3天后,培养皿中85%的细胞被感染。相反,当给胎儿肾细胞,胚胎干细胞和未分化的iPS细胞施用寨卡病毒时,3天后感染率比前者低10%。研究人员还指出,源自神经前体细胞的未成熟神经元的感染率也很低。接触病毒3天后感染率为65%。

研究人员指出,感染的神经前体细胞并未立即被杀死。据宋说,事实上,这些病毒利用细胞机制“劫持这些细胞”进行自我复制。他说,这有助于病毒在细胞群中快速传播。他的研究小组还报告说,受感染的细胞生长非常缓慢并中断了细胞分裂周期,这也有利于小头畸形的发病机制。

研究人员强调,干细胞感染寨卡病毒后,会有一些干细胞凋亡,但不能直接证明这些干细胞在细胞凋亡后会引起小头畸形。

在第二项研究中,科学家发现寨卡病毒可能会干扰另一种神经干细胞的生长。巴西里约热内卢D'Or研究与教育学院的神经科学家Patricia Garcez和干细胞研究人员Stevens Rehen在一份名为neurospheres的神经干细胞群中报告说,在3月2日在线发表的一份预先印发的研究中,Patricia Garcez和微缩模型。人类iPS细胞以三维脑的形式培养。当研究人员用从巴西患者分离的寨卡病毒感染这些正在生长的细胞时,该病毒迅速杀死了大部分神经球,导致剩下的少数幸存细胞变小和变形。研究人员发现感染大脑的大小不到正常大小的一半。

目前,寨卡病毒的主要关注点是它可能引起新生儿小头病,但尚未证实两者之间存在直接关联。研究人员表示,他们将研究寨卡病毒对大脑的影响以及寨卡病毒感染的细胞学机制,分子机制和病理机制,并在此基础上筛选治疗药物。

Zika病毒于1947年首次在乌干达Zika森林的恒河猴中分离出来。从历史上看,该病毒已经分布在非洲和亚洲狭窄的赤道地区。几十年来,这种由伊蚊传播的病毒主要感染猴子并偶尔感染人类,但症状是轻微的。寨卡病毒载体主要是热带埃及伊蚊,与传播登革热,基孔肯雅热和黄热病的蚊子相同。 2007年,寨卡病毒首次在地理分布上传播到密克罗尼西亚联邦的太平洋岛屿。从2013年到2014年,其他太平洋岛国报告了四起寨卡流行病例。