科學(xué)家首次證實(shí)“寨卡”殺死發(fā)育腦細(xì)胞
更新時(shí)間:2016-03-11 09:24 來源:天津億尚達(dá)煎藥機(jī) 作者:bashoonhout.com
對(duì)寨卡病毒的恐懼傳播得就像這種病原體本身一樣迅速。如今,兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室研究第一次提供了這種病毒如何在嬰兒中導(dǎo)致腦缺陷的確鑿證據(jù)。研究表明,寨卡病毒能夠優(yōu)先殺死發(fā)育中的腦細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)為寨卡病毒與新生兒小頭癥之間的關(guān)聯(lián)提供了可能的病理解釋,將有助于有針對(duì)性地探索寨卡感染的治療方法。
之前的觀察報(bào)告顯示,這種在拉丁美洲迅速傳播的病毒與當(dāng)?shù)卦絹碓礁叩男☆^癥(一種大腦無法正常生長的出生缺陷)發(fā)病率之間似乎存在某種關(guān)聯(lián)。分別由兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)獨(dú)立完成的工作表明,寨卡病毒很容易感染神經(jīng)干細(xì)胞(神經(jīng)細(xì)胞和其他大腦細(xì)胞的前體),而無論這些細(xì)胞是在細(xì)胞培養(yǎng)皿還是被稱為“類腦”的三維迷你大腦中生長。
英國劍橋市醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究人類腦發(fā)育的發(fā)育生物學(xué)家Madeline Lancaster表示,這項(xiàng)研究“是非常重要的”。該結(jié)果“非常符合你所看到的小頭癥嬰兒的特征”。
寨卡病毒于幾十年前在非洲烏干達(dá)的一片叢林中被首次發(fā)現(xiàn),它通常只能夠在人體中導(dǎo)致溫和的癥狀,包括發(fā)熱和皮疹。但自從這種病毒于去年開始在巴西東北部傳播以來,當(dāng)?shù)蒯t(yī)生注意到新生嬰兒的小頭癥發(fā)病率出現(xiàn)了顯著的升高。許多母親報(bào)告說她們在懷孕期間經(jīng)歷了與寨卡病毒感染一致的癥狀。然而科學(xué)家很難證明這種病毒與出生缺陷之間的聯(lián)系,這是因?yàn)閷?duì)于寨卡病毒的血液測試僅在感染的1個(gè)星期后是準(zhǔn)確的。
然而,間接證據(jù)卻在不斷積累。研究人員已經(jīng)在胎兒被診斷患有小頭癥的孕婦的羊水中發(fā)現(xiàn)了寨卡病毒,這種病毒同時(shí)還存在于患病胎兒的腦組織中。但由于科學(xué)家在此之前只針對(duì)這種病毒進(jìn)行了非常有限的研究,因此他們?nèi)狈ψ銐虻臄?shù)據(jù)證明寨卡病毒如何能夠引發(fā)嬰兒的小頭癥。
為了判斷病毒可能對(duì)腦發(fā)育造成的影響,美國馬里蘭州巴爾的摩市約翰斯·霍普金斯大學(xué)和塔拉哈西市佛羅里達(dá)州立大學(xué)的研究人員,利用誘導(dǎo)多能干(iPS)細(xì)胞在培養(yǎng)皿中培育了未成熟的腦細(xì)胞——人類大腦皮層神經(jīng)祖細(xì)胞。他們隨后將這些神經(jīng)前體細(xì)胞暴露于寨卡病毒的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室毒株下。
神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家Hongjun Song和Guo-li Ming,與病毒學(xué)家Hengli Tang及他們的同事在3月4日出版的《細(xì)胞—干細(xì)胞》雜志上報(bào)告說,寨卡病毒非常容易地感染了這些神經(jīng)干細(xì)胞。
研究人員發(fā)現(xiàn),在暴露于這種病毒3天后,培養(yǎng)皿中85%的細(xì)胞被感染了。相比之下,當(dāng)寨卡病毒被施用于胎兒的腎臟細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞和未分化的iPS細(xì)胞后,其感染率在3天后比前者少了10%。研究人員還注意到,源自神經(jīng)前體細(xì)胞的未成熟神經(jīng)細(xì)胞的感染率也較低——在暴露于病毒3天后,感染率為65%。
研究人員指出,被感染的神經(jīng)前體細(xì)胞并沒有馬上被殺死。Song表示,實(shí)際上,這些病毒利用細(xì)胞機(jī)制“劫持了這些細(xì)胞”從而進(jìn)行自我復(fù)制。他說,這幫助病毒能夠在細(xì)胞群中快速傳播。他的研究團(tuán)隊(duì)還報(bào)告說,被感染的細(xì)胞生長得非常緩慢并中斷了細(xì)胞分裂周期,后者同樣有利于小頭癥的發(fā)病。
研究人員強(qiáng)調(diào),干細(xì)胞被寨卡病毒感染后,會(huì)有一些干細(xì)胞凋亡,但他們尚無法直接證明這些干細(xì)胞凋亡后就會(huì)導(dǎo)致小頭癥。
在第二項(xiàng)研究中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)寨卡病毒能夠妨礙另一種神經(jīng)干細(xì)胞類型的生長。在3月2日在線公布的預(yù)印本研究中,巴西里約熱內(nèi)盧市D’Or研究與教育學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家Patricia Garcez和干細(xì)胞研究人員Stevens Rehen報(bào)告說,他們在名為神經(jīng)球的神經(jīng)干細(xì)胞集群,以及微型版本的三維類腦中培育了人體iPS細(xì)胞。當(dāng)研究人員用分離自一位巴西病人的寨卡病毒感染了這些生長中的細(xì)胞后,該病毒迅速殺死了大部分的神經(jīng)球,并導(dǎo)致剩下的少數(shù)幸存細(xì)胞又小又畸形。研究人員發(fā)現(xiàn),被感染類腦的大小還不及正常尺寸的一半。
目前人們對(duì)寨卡病毒最主要的擔(dān)心是它可能會(huì)引起新生兒小頭癥,但一直無法證明兩者之間存在直接關(guān)聯(lián)。研究人員表示,下一步他們將研究寨卡病毒對(duì)大腦的影響以及寨卡病毒感染的細(xì)胞學(xué)機(jī)制、分子學(xué)機(jī)制和病理學(xué)機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上篩選治療藥物。
寨卡病毒最早于1947年在烏干達(dá)寨卡森林的恒河猴身上分離,從歷史上來看該病毒多分布在非洲、亞洲狹窄的赤道區(qū)域。數(shù)十年來,這種由伊蚊傳播的病毒主要感染猴子,偶爾也會(huì)感染人類,但癥狀比較溫和。寨卡病毒的傳播媒介主要是熱帶地區(qū)的埃及伊蚊,與傳播登革熱、基孔肯雅熱和黃熱病的蚊蟲相同。2007年,寨卡病毒首次跨越地理分布范圍傳播至太平洋島國密克羅尼西亞聯(lián)邦。2013年至2014年,其他太平洋島國先后報(bào)告4起寨卡疫情。