研究人员确定导致寨卡相关小头畸形的分子机制

巴西的研究人员隶属于坎皮纳斯大学（UNICAMP），D'OR研究所和里约热内卢联邦大学（UFRJ）（UFRJ）已经确定了分子过程，这些过程可能有助于解释受Zika病毒感染的母亲所生的婴儿的小头畸形。该研究提出了一个在分子水平上的模型，以了解怀孕期间感染引起的并发症，并为鉴定新的治疗靶标的铺平道路。

根据该研究发表的文章分子神经生物学，研究人员进行了蛋白质组学分析，以检测受感染细胞中蛋白质表达的改变。

他们发现寨卡病毒入侵胎儿大脑，它调节能源生产并控制在中表达的RNA代谢细胞核。在提出的模型中，这些改变干扰了充当少突胶质细胞前体的颗粒的成熟 - 产生髓磷脂的神经细胞，这是对神经元之间信息交换至关重要的脂质物质。

“当少突胶质细胞无法正确成熟时，髓鞘的形成可能有缺陷，这对大脑发育”该文章的最后作者丹尼尔·马丁斯·德·苏扎（Daniel Martins-De-Souza）说，坎皮纳斯大学生物学研究所（IB-Unicamp）教授。

“通常，病毒感染细胞以自由繁殖然后前进到宿主生物体的其他部位。在巴西寨卡菌株的情况下，我们观察到当病毒入侵神经细胞时，与代谢相关的蛋白质发生了更多改变Martins-De-Souza说：“不仅仅是与这些经典最终决定相关的蛋白质表达的改变。”

为了得出这些结论，研究人员进行了两种不同的实验。首先，他们感染了人类神经干细胞通过巴西寨卡菌株，分析了蛋白质表达的变化。从诱导的多能干细胞（IPSC） - 皮肤细胞已重编程以发展成神经干细胞。

在对干细胞进行实验后，研究人员使用了感染的神经球（在实验室中培养的器官来模拟大脑部分的形态和功能）来观察神经发育过程中可能发生的事情。

为了比较结果，他们重复了对登革热和非洲寨卡菌株感染的神经干细胞和神经球的实验，它们通常都没有感染脑细胞或引起小头畸形。

“使用登革热和非洲寨卡的实验不能反映在自然界中发生的情况，因为这些病毒不会越过血脑屏障，从而保护大脑免受入侵病原体的侵害。但是，它们使我们能够分析和比较其蛋白质组学以及他们的蛋白质组学以及了解巴西寨卡的触发神经细胞，” Martins-De-Souza说。

在涉及神经干细胞的实验中，巴西Zika的行为与其他两种病毒的行为大不相同。“尽管登革热病毒和非洲寨卡病毒的感染与与细胞支配和复制相关的蛋白质的产生增加有关，但巴西菌株调节了神经发育的这一非常重要的部分，影响了神经元和神经胶质细胞的分化[星形胶质细胞，微胶质细胞和寡头胶质细胞，]，“ 他说。

它们在神经球中的表现也不同。他说：“同样，巴西寨卡病毒调节了细胞代谢，并控制了RNA的代谢[在感染细胞的核中表达]。两者都很重要，很重要。”

髓鞘

根据Martins-De-Souza的说法，病毒在增强或抑制与人类代谢相关的蛋白质的表达时会产生各种作用。就巴西寨卡病毒而言，该病毒通过改变称为HNRNP（异质性核核核蛋白）的蛋白质家族的表达来损害神经细胞的成熟和早期脑发育。

他说：“这些蛋白质对于少突胶质细胞和髓鞘的产生至关重要。巴西寨卡病似乎会干扰这一过程，甚至在胎儿中神经元细胞形成之前也可能导致髓鞘形成缺陷。”

他解释说，髓鞘就像电线周围的绝缘层一样。他说：“它可以保护大脑中的'电路'。”神经元通过电脉冲和化学连接。“在大脑中，髓鞘可以保护轴突。如果少突胶质细胞和髓鞘没有保护神经元，则能量会损失。”

轴突是将神经冲动携带到其他神经元或肌肉或腺细胞的部分。少突胶质细胞主要负责形成和维持轴突周围的髓鞘。它们存在于胎儿中，对其神经发育很重要。

“它们不会在胎儿中促进髓鞘形成（在婴儿生命的头几年这样做），而是执行维持神经元中能量代谢的功能。当此过程不足时，神经发育会受到损害。在这种情况下，马丁斯·戴 - 苏扎（Martins-De-Souza）说：“在巴西寨卡（Zika）的后果之一可能是小头畸形。”

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