寨卡病毒如何导致小头畸形症的新见解

今天发表的一项研究科学寨卡病毒劫持了一种名为武藏-1 (MSI1)的人类蛋白质，使其能够在神经干细胞中复制并杀死神经干细胞。发育中的胚胎中几乎所有的MSI1蛋白都是在神经干细胞中产生的，这些细胞最终会发育成婴儿的大脑，这可以解释为什么这些细胞对寨卡病毒如此脆弱。

自2016年以来，在他们的母亲感染寨卡病毒后，南美洲有数千名儿童出生时患有小头畸形症，这种疾病会导致头部异常小病毒在怀孕期间。孕妇中寨卡病毒病例的重叠和小头畸形婴儿数量的增加强烈表明，该病毒的目标是干细胞细胞在发展中的人类大脑但原因和方式仍然是个谜。今天的研究首次将MSI1与小头畸形症和寨卡病毒联系起来。

剑桥大学的范尼·格杰里博士说:“健康人类大脑的发育是一个极其复杂的过程，它依赖于干细胞和许多基因的协调作用。我们首次展示了寨卡病毒和MSI1之间的相互作用——MSI1被病毒利用进行其破坏性的生命周期，将MSI1变成内部的敌人。我们希望在未来，这一发现可以为生产潜在的寨卡病毒疫苗提供方法。”

威康大学感染与免疫生物学主任迈克·特纳博士说:“这是第一个表明寨卡病毒和小头畸形症之间存在明确联系的研究。这一新发现确实有助于解释为什么神经干细胞对寨卡病毒感染如此脆弱，我希望这能成为确定我们如何阻止这种相互作用和疾病的第一步。研究这种蛋白质是否与风疹等其他病毒有关也将是有趣的，这些病毒也可以进入并损害发育中的人类大脑。”

剑桥大学的研究人员研究了包括人类神经干细胞在内的多种细胞系，以调查寨卡病毒感染如何导致小头畸形。他们怀疑MSI1——一种RNA结合蛋白——可能在这个过程中很重要，因为它参与调节正常大脑发育所需的神经干细胞池。

研究人员表明，当寨卡病毒进入这些干细胞时，它会劫持MSI1进行自身复制，并至少通过两种方式破坏细胞。首先，MSI1与寨卡病毒基因组结合，使其能够复制，并使细胞更容易受到病毒诱导的细胞死亡的影响。当研究人员感染无法产生MSI1的细胞时，病毒复制显著降低，细胞死亡也明显减少，这表明MSI1的存在是有效复制寨卡病毒所必需的。

其次，他们发现MSI1也会破坏神经干细胞的正常发育程序。在感染寨卡病毒的细胞中，MSI1与病毒基因组结合，有利于其在细胞中的正常目标。这种病毒本质上就像一块“海绵”，阻止MSI1正常工作，并改变许多参与神经元发育的基因的表达。

在这两种情况下，对正常神经发育至关重要的神经干细胞都会丢失，导致小头畸形。

为了证实MSI1对于生长正常大小的大脑很重要，科学家们证明了MSI1在与寨卡病毒感染无关的罕见遗传性小头畸形(常染色体隐性原发性小头畸形)患者中发生了突变。

这些结果共同表明神经干细胞需要MSI1来产生足够正常大脑大小的神经元，但MSI1的存在也增加了这些细胞对寨卡病毒感染的脆弱性，导致种群死亡，最终导致头小畸型．

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