从Cell Stem Cell到Science,中国学者破解寨卡病毒导致小头症之谜

【字体: 时间:2017年09月30日 来源:生物通

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  9月28日的Science杂志公布秦成峰研究员与许执恒研究员的最新成果:A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly。他们发现一个氨基酸位点上的突变导致寨卡病毒的毒性显著增加,进而引发小头症。

  

生物通报道:2015年年中以来,寨卡病毒感染在南美洲暴发并在全球范围内播散蔓延。与之前比较温和的病情相比,2015年美洲疫情爆发特别值得人们警惕,当寨卡病毒在巴西爆发的同时,突然出现了大规模小头畸形的婴儿出生,这些婴儿的母亲大多感染了寨卡病毒。

去年5月,军事医学科学院的秦成峰研究员与中科院遗传与发育生物学研究所许执恒研究员合作,首次建立了寨卡病毒小头畸形动物模型,并证实寨卡病毒可以直接导致小头畸形的发生。他们在哺乳动物小鼠中发现,寨卡病毒可以在胚胎脑中快速复制,并感染神经干细胞,造成神经干细胞的增殖与分化异常,及神经元的大量死亡。最终导致大脑皮层变薄及小头畸形。

这一成果公布在Cell Stem Cell杂志上,首次建立了寨卡病毒小头畸形动物模型并证实寨卡病毒可以直接导致小头畸形的发生。

上个月,这一研究团队又在Nature Neuroscience上发文,首次在动物模型中验证了寨卡病毒能直接感染周围神经系统,在此之前,大家仅仅都在猜测这两者的联系,就和以前猜测寨卡病毒是否直接导致小头畸形一样。

但是关于为什么寨卡病毒会引发严重的小头症这一问题,依然需要解答。

9月28日的Science杂志公布秦成峰研究员与许执恒研究员的最新成果:A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly。他们发现一个氨基酸位点上的突变导致寨卡病毒的毒性显著增加,进而引发小头症。

研究人员比较了2015年和2016年分离自南美的寨卡病毒分离株与2010年柬埔寨分离株,结果发现其中一个关键突变位于寨卡病毒prM蛋白第139个氨基酸的位置上。

这项研究表明,这个名为S139N的突变导致原本的丝氨酸被天冬酰胺取代,结果病毒神经毒性显著,在胎鼠中表现出更强的颅内复制能力和致小头畸形能力。这种突变病毒在人神经前体细胞中也表现出更强的感染能力,导致更为严重的细胞死亡。

此外,研究人员还发现寨卡病毒感染小孩和成人后的另一些明显症状是眼窝痛、腹痛和腹泻,这些都和周围神经有关,更具体地说是和感觉神经元、肠神经元有关。

近期Nature Immunology也发现用于防止登革热病毒的抗体对小鼠出现的寨卡病毒也有效。

研究人员发现在妊娠第13天,与接受安慰剂的小鼠相比,在感染后1天内接受治疗的小鼠胎盘中寨卡病毒的遗传物质降低了60万倍,而胎头中寨卡病毒的遗传物质降低了4,900倍。但是在感染后3天再施用抗体效果较差:病毒遗传物质分别减少了十九倍(胎头)和二十三倍(胎盘)。

这些发现表明,为了有效保护胎儿免受寨卡病毒的影响,必须在感染后不久就进行治疗。但这样其实在临床上是不现实的,因为患者很少知道什么时候被感染。对抗登革热的抗体可以用于治疗寨卡病毒

(生物通:万纹)

原文标题:

A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly

 

 

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