死胎、小头婴儿的元凶病毒,被证实会杀死神经细胞
图片:Day Donaldson / CC BY寨卡病毒强烈的神经嗜性得到证实(及其他)
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正文:与“新闻:寨卡病毒“杀死”神经细胞”相近。
【1】文献:Zika Virus Infects Human Cortical Neural Progenitors and Attenuates Their Growth解读。
约翰斯·霍普金斯大学的明囯莉、宋洪军,佛罗里达州立大学的唐恒立以及埃默里大学的金鹏带领 4 个研究组联合攻关,从 2 月初开始连续工作约 1 个月,获得了上述发现。谈起这项研究的起因,脑神经网络专家宋洪军教授说,大脑发育与神经干细胞的增殖、生长直接相关,所以他们问的第一个问题是,新生儿小头症是不是因为神经干细胞出了问题?因此,他们利用细胞培养的方法,把人类的诱导多功能干细胞分化成神经干细胞,再利用寨卡病毒感染神经干细胞。结果他们发现,寨卡病毒不仅可以“非常好”地感染神经干细胞,而且这些干细胞被感染后就像“病毒工厂”一样,会产生更多的寨卡病毒,形成一个恶性循环。从整体上看,神经干细胞的生长也减缓了。
- A 表示人神经祖细胞(hNPCs),绿色的是寨卡病毒 E 蛋白的染色(用的是黄病毒 E 蛋白共同抗体 4G2),相比对照可以发现很多细胞被感染,绿色集中的位置处在细胞核周围,应该主要是内质网和高尔基体;
- B 表示的是神经元(neuron),相比对照也能发现很多绿色;
- D 显示的是猴肾细胞(Vero),Vero 是病毒学上经常使用的一种干扰素缺陷型的细胞,通常用来作病毒的扩增后者滴定,这里相当于是阳性的对照。
不过,对于其他组织样本,包括高级功能的脑细胞、肾细胞及胚胎干细胞,寨卡病毒只能感染约一成。其中一名研究人员明国丽表示,这项发现非常重要,是了解小头症及寨卡病毒的关系的第一步。她说:“神经祖细胞对寨卡病毒特别脆弱。”“神经组细胞构成大脑皮质。小头症的病人中,大脑皮质缩小了。”“不过,这项研究不能提供直接证据,证明寨卡病毒是导致小头症的原因。”明国丽说,需要进行脑部类器官或动物研究。寨卡病毒对神经祖细胞杀伤力强,原因不明。不过,神经祖细胞看来没有对寨卡病毒起免疫反应。
- 这张表格是作者总结的不同细胞系对还寨卡病毒的易感性,可以看到三个加号(+++)的主要是神经细胞,有两种神经祖细胞、胶质瘤细胞,星形胶质瘤细胞,所以可以看到寨卡病毒对神经细胞的嗜性是非常强烈的;另外两种三个加号的细胞——猴肾细胞和伊蚊细胞(C6/36),可能病毒学的人都清楚,刚才提到了猴肾细胞,其实对于这种蚊媒病毒来说,病毒一般都是用 C6/36 细胞也就是伊蚊细胞来扩增的,包括常见的登革病毒、乙脑病毒在内的蚊媒病毒一般都是用这种细胞来扩增的。
研究人员把一些不同的组织样本感染寨卡病毒,三天后再分析样本。研究人员发现,其中一个样本中,寨卡病毒能感染达九成的神经祖细胞,导致约三成祖细胞死亡,其余祖细胞的生长被干扰。假如寨卡病毒在发育中的脑部亦同样运作的话,对脑部将造成不堪切想的影响。
- A 中绿色表示的仍然是寨卡病毒的感染,但是同时加了 Cas3 这个红色的抗体,Cas3 是 Caspase3 的缩写,这个蛋白是细胞凋亡的一个标志物,可以看到相比对照(Mock),ZIKV 感染组里的 Cas3 阳性细胞特别多【B 显示的是统计图】,所以可以得出结论——寨卡病毒感染可以导致人神经祖细胞(hNPCs)的凋亡,
- D 表示的是 ZIKV 感染的细胞中,GO 分析(Gene Ontology analysis )显示下调的基因主要集中在细胞周期相关通路(蓝色),这可能表明了 ZIKV 感染可能迟滞了神经细胞的继续分裂、生长。这也可以印证图 C 中的结果。
- E 表示(红色)的是上调的基因,主要集中在转录、蛋白转运和分解代谢过程,也是病毒劫持了细胞后迫使细胞优先合成病毒的蛋白并组装病毒,同时消耗细胞大量能量所导致的。
因此,该研究“迈出研究小头症与寨卡病毒之间关联很重要的第一步,了解到小头症起源细胞会被寨卡病毒影响”。
【2】文献:Zika Virus Infection in Pregnant Women in Rio de Janeiro — Preliminary Report 解读。
另一项美国加利福尼亚大学洛杉矶分校和巴西生物医药研究机构 Fiocruz 对里约热内卢一家诊所进行的研究亦提供更多证据证明寨卡病毒与小头症的关系。在去年九月及今年二月期间,研究人员调查到医院求医的孕妇。她们都有出红疹(额……这话不标准)。
这 88 名孕妇中,72 人被确认感染寨卡病毒,其中 42 人同意进行超声波检查。这里面,有 12 名孕妇在检查时被查出胎儿发育异常。
在已经生产的 8 名孕妇中,只有 2 人生出的胎儿发育正常。2 人诞下死胎,两个胎儿体重不足,一个胎儿出现明显的小头症,还有眼部功能障碍,很可能是先天失明,还有一个胎儿被发现母体没有羊水后依靠紧急剖宫产手术取出。
研究负责人加利福尼亚大学洛杉矶分校医学院临床儿科教授卡琳·尼尔森说:“我们发现寨卡病毒和胎儿发育异常之间存在强烈关联,这些之前尚未被证实。即使胎儿未受病毒影响,胎盘似乎受到损害,这可能导致死胎。”
尼尔森说,这些孕妇大多数是在怀孕的前6个月感染寨卡病毒的,但是也有一些是在临盆前3个月才感染的,产下2名死胎的孕妇在怀孕前期和中期的超声波检查中均未出现异常,生产时月份已经很大。美国和巴西科学家开展的最新研究显示,寨卡病毒可能造成的胎儿发育异常病症不仅限于新生儿小头症、积水性无脑和死胎,还包括胎儿脑钙化(我在上次的欧盟病例解析里也提到了这一点)、胎盘功能不足、羊水少、胎儿发育迟缓、中枢神经受损和先天失明等。
【3】新闻:巴西科学家:比伊蚊更常见蚊类或也可传播寨卡病毒解读。
据悉,埃及伊蚊已被认为是寨卡病毒的主要传播者,人们认为该病毒与一类被称为“大头症”的生育缺陷有关。但巴西科学家 2 日称,他们在实验室中可以使另一种蚊类——致乏库蚊也感染这种病毒。研究者称,在巴西这种蚊类比埃及伊蚊常见 20 倍。该结果表明比埃及伊蚊更常见的蚊类也可以感染寨卡病毒,这使人们对此提高关注。研究者还称,仍需进一步研究以查明该蚊类是否可以传播寨卡病毒。
报道称,该次研究由巴西政府资助的奥斯瓦尔多•克鲁斯基金会中的科学家进行。科学家称,病毒在致乏库蚊血液内循环,可以到达该蚊类的唾腺,这意味着该蚊类可以通过叮咬将病毒传播给人类。该研究还未在杂志发表或接受同行审议。基金会称,还需更多工作确认野外的致乏库蚊是否也可以携带以及传染寨卡病毒。
因为文献还没有发表,对于致乏库蚊(Culex fatigans)我只能做一个小小的担忧,我在文章里提到过吸血蚊的分类,这里稍微提一下:
首先库蚊是在中华大地广泛分布的一个蚊种,包括致乏库蚊,三带喙库蚊,二带喙库蚊,淡色库蚊等等。我们国家流行的乙型脑炎病毒就主要是三带喙库蚊所传播的,不过其他库蚊也能传播。而乙型脑炎在我国的流行区,可以说除了新疆西藏外,都有……
参考文献:
- [1]Zika Virus Infects Human Cortical Neural Progenitors and Attenuates Their Growth
- [2]Zika Virus Infection in Pregnant Women in Rio de Janeiro — Preliminary Report
- [3]Zika Virus Associated with Microcephaly
- [4]Differential Susceptibilities of Aedes aegypti and Aedes albopictus from the Americas to Zika Virus
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