寨卡病毒会感染人类神经干细胞
约翰·霍普金斯大学和佛罗里达州立大学的研究人员于3月4日发表报告称,寨卡病毒会感染一种神经干细胞,这种干细胞能产生大脑皮层细胞干细胞。在实验室培养皿中,这些干细胞被发现是病毒繁殖的天堂,导致细胞死亡和/或细胞生长中断。虽然这项研究没有证明寨卡病毒和小头症之间的直接联系,但它确实指出了寨卡病毒可能造成最大破坏的地方。
研究人员由约翰霍普金斯大学医学院的李明国、宋洪军和佛罗里达州立大学的唐恒力领导,与埃默里大学医学院的合作者,夜以继日地进行了一个月的研究,这为利用人类诱导的神经元细胞来了解寨卡病毒提供了一个新的平台多能干细胞。在不久的将来,研究人员希望用干细胞培育迷你大脑,以观察寨卡病毒感染对神经组织的长期影响,并筛选潜在的治疗方法。
“这只是第一步,还有很多工作要做,”神经科学家和干细胞生物学家宋说。“我们展示的是寨卡病毒会感染神经细胞这与人类大脑发育过程中形成大脑皮层的物质类似。”我们仍然不知道发育中的胎儿发生了什么。研究人员表示,这些发现可能与大脑发育中断有关,但寨卡病毒和小头症之间存在联系的直接证据更有可能来自临床研究。
由于人类通常会被蚊子携带的寨卡病毒感染,研究人员还将寨卡病毒在蚊子细胞中培养了几天,然后将病毒涂抹在所有感染实验中使用的人类细胞上。
一个令人担忧的发现是,寨卡病毒感染的干细胞被称为皮质神经前体,它们成为了病毒复制的工厂。在一次感染中,病毒粒子在三天内通过一个干细胞培养皿传播。也没有证据表明这些细胞有抗病毒反应,这意味着我们不知道病毒是否或如何从前体细胞中被清除。
“有一些寨卡病毒病例报告显示,某些大脑区域似乎发育正常,但主要是皮质结构缺失,”明说。他是一名神经科学家,对小头症等大脑疾病感兴趣。“因此,我们工作中出现的一个非常重要的问题是,寨卡病毒是否专门针对主要负责产生皮层的神经祖细胞。”
还有几个问题需要回答:为什么成年人的症状如此轻微?病毒是如何进入发育中的胎儿的神经系统的?当蚊子将寨卡病毒寄生在人类皮肤上,我们的免疫细胞将其携带到血液中,寨卡病毒就会感染成蚊。但是病毒是如何穿过血脑屏障的呢?寨卡病毒会感染一小部分神经细胞吗干细胞成年人在海马体中保持在脑干上方?
“我们正在努力填补感染和潜在神经缺陷之间的知识空白,”该团队的病毒学家唐恒利(音)说。他的实验室研究的是寨卡、登革热和丙型肝炎病毒等RNA病毒。“我们在这里讨论的问题是人们想要知道答案的第一个问题。”
值得注意的是,明、宋、唐以及他们的合作者、埃默里大学医学院(Emory University School Of Medicine)的遗传学家彭晋(Peng Jin),如何召集来自四个研究兴趣不同的实验室的专家组成一个小组,迅速应对寨卡公共卫生紧急事件。“我们希望我们的研究结果能够帮助教育公众和政府决策者,因为他们需要在这方面有更多的信息。病毒我们必须严肃对待,”宋先生说。
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