巴西Zika病毒菌株导致实验模型中的出生缺陷
![Cross section of a human cerebral organoid shows different structures reminiscent of human embryonic cortical development, such as the proliferative zone in the center, with migrating cells to the surface forming the cortical plate. Cortical progenitor cells are in red, neurons in green and cell nuclei in blue. Credit: UC San Diego Health 巴西Zika病毒菌株导致实验模型中的出生缺陷](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2016/brazilianzik.jpg)
加州大学圣地亚哥医学院的研究人员,巴西和塞内加尔的同事描述了第一个“直接实验证据”,即寨卡病毒的巴西病毒实际上可能导致严重的出生缺陷。调查结果发表于5月11日在线问题自然。
The team, headed by Alysson R. Muotri, PhD, associate professor in the UC San Diego School of Medicine departments of Pediatrics and Cellular and Molecular Medicine, and co-corresponding senior author Patricia C.B. Beltrao-Braga, PhD, at the University of Sao Paulo, conducted studies in mouse models, human stem cells and in cerebral organoids - miniature brains grown体外。
“在巴西等地方的Zika病毒的感染率上升,患有微微术例的相应增加,有力地建议了一个关联,但直到现在缺乏证据,”Muotri说。“我们的研究结果提供了直接的实验证据,即巴西Zika病毒菌株导致严重出生缺陷- 并且尚未完全理解,对健康状况的全面不利影响尚未完全理解。“
Muotri表示,开发的模型确定Zika原因和效果提供了一种新工具,可以评估潜在疗法的有效性,以在人类神经发育期间抵消病毒。
“我们的平台现在可以用来了解巴西Zika病毒的独特,并测试药物以防止与感染相关的神经系统问题,”他说。“此外,我们现在具有强大的动物模型,在对病毒的潜在疫苗验证期间将是有用的。”
Zika病毒并不是新的。首先于1947年在乌干达的恒河猴中描述,但研究人员表示,Zika - 非洲和亚洲的双谱系在2007年之前,当亚洲的菌株携带时,Zika - 非洲和亚洲 - 在人类中没有引起有意义的感染。AEDES AEGYPTI.蚊子,导致太平洋岛屿的流行病。2013年至2015年新的喀里多尼亚和法国波利尼西亚发生了进一步的爆发。
![巴西Zika病毒菌株导致实验模型中的出生缺陷](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2016/1-brazilianzik.jpg)
2013年,Zika的亚洲血统到达巴西,随后南部和中美洲的其他国家。在巴西,病毒引起了国际关注和关注,孕妇感染与先天性畸形,包括新生儿和其他严重神经系统疾病的微术(一种尺寸的头脑和大脑),如Puillain-Barre综合症。
在里面自然纸张,作者使用鼠标模型跟踪巴西病毒感染到出生缺陷。“这是第一个给Zika诱发的出生缺陷的动物模型。它表明病毒可以穿过胎盘膜并感染胎儿,”Muotri。像人类一样,新生儿小鼠幼犬通过他们的母亲感染了巴西Zika病毒菌株,呈现小于普通的头部和发育不良的身体生长。组织和遗传分析揭示了其他异常,包括眼问题和持续的细胞死亡。
在老鼠身上的数据也表明,小头症只是冰山一角。动物有广泛的子宫内生长阻滞,这基本上意味着胎儿在子宫内发育不良。报道寨卡事件的媒体把注意力集中在受影响的小头婴儿身上,因为这样的图片非常戏剧化,但真正的健康影响可能更广泛、更具有破坏性。”
有趣的是,Muotri指出,并非所有测试的小鼠模型都在被Zika病毒感染时显示出因果效果。在至少一种小鼠菌株中,巴西Zika病毒不能穿过母亲的胎盘来感染她的未出生的幼崽。Muotri表示,该发现表明,在小鼠和人类中,一些人可能比其他人更容易感染,可能是由于免疫系统反应的遗传差异或不同的鲁棒性。
研究人员还使用人进行研究多能干细胞产生通常会分化为形成脑脑皮层或折叠外层的神经元的皮质祖细胞。巴西病毒菌株对这些皮质祖细胞感染导致祖细胞死亡增加。非洲病毒的影响不是明显的,表明巴西菌株的突变使病毒在人体细胞中更具侵袭性。
最后,研究人员向寨卡病毒暴露了人脑类器官——由多能干细胞产生的三维细胞芽,在结构上代表特定的器官。他们指出,感染导致类器官生长面积减少,皮质层破坏。同样,巴西病毒对这些人类类器官的皮质畸形有更显著的影响。
Muotri表示,他们在衍生自黑猩猩的有机体中测试了巴西Zika病毒,以评估与非洲菌株相比的适应性。“巴西病毒与非洲的黑猩猩有机体的复制率缓慢病毒“Muotri说:”这表明巴西菌株的某种菌株适应人类。我们正在调查遗传差异可能导致这种差异。“
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