孕期寨卡病毒暴露通过性别特异性方式编程子代中性粒细胞功能与长期免疫应答

本刊推荐：为探究母体病毒感染对子代免疫编程的性别特异性影响，研究人员开展“孕期寨卡病毒(ZIKV)暴露对子代中性粒细胞功能的性别二态性调控”研究。发现ZIKV通过诱导胎盘性别差异性炎症反应，导致雄性子代出现中性粒细胞功能受损（ROS生成减少、NETosis缺陷）、A20/TNFAIP3介导的NF-κB信号异常，进而引发LPS刺激后的高炎症反应。该研究揭示了母体免疫激活(MIA)通过性别特异性方式编程先天免疫的新机制，为感染性疾病的发育起源提供重要依据。

　　

在全球新发传染病频发的时代，数以亿计的儿童在母体病毒感染的阴影下出生，从2002年SARS、2013年埃博拉、2016年寨卡到2019年COVID-19，孕期病毒感染对子代健康的长期影响已成为国际前沿热点。寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)作为新晋的TORCH病原体，不仅会导致小头畸形等先天性寨卡综合征(CZS)，更令人担忧的是，约95%暴露于ZIKV的新生儿出生时看似健康，但其长期免疫功能是否受损尚不明确。尤其值得关注的是，男性性别被证实与ZIKV暴露后异常发育结局显著相关，这种性别二态性(sex-dimorphic)背后的免疫机制亟待阐明。

发表在《Nature Communications》的这项研究率先揭示了孕期ZIKV暴露通过性别特异性方式编程子代中性粒细胞功能的惊人现象。研究人员通过建立孕鼠E8.5低剂量ZIKV(50 PFU/只)暴露模型，采用流式细胞术、批量RNA测序、Luminex多因子检测、qRT-PCR、Western blot等技术，结合体外中性粒细胞功能实验（NETosis测定、ROS检测、A20过表达），系统阐明了胎盘-胎儿-出生后免疫发育的全程调控机制。

Impact of Zika viral infection during pregnancy on offspring growth

研究首先发现ZIKV暴露选择性影响雄性胎儿发育。E17.5时暴露组雄性胎盘重量显著高于雌性，雄性胎儿顶臀长(CRL)显著缩短，出生后35-38天(PND35-38)体重显著减轻，而雌性子代未受影响。这种性别特异性生长障碍提示ZIKV对雄性发育轨迹的特异性干扰。

Immune response to Zika viral infection in the placenta

胎盘免疫应答分析揭示显著性别二态性。E12.5时雌雄胎盘CD45⁺CD11b⁺髓系细胞均增加，但E17.5时仅雌性胎盘维持高水平。转录组分析显示雄性胎盘特异性富集IFN-β信号、IL-1β调控和中性粒细胞活性通路，而雌性胎盘主要激活组织组织和代谢通路。qRT-PCR验证雄性胎盘IFN-β、Mx1、ISG15和IL-1β表达显著上调，表明雄性胎盘呈现更强的免疫激活状态。

Effect of maternal Zika infection on offspring immune response to LPS

PND35子代LPS挑战实验揭示暴露组雄性出现高炎症反应：4小时血清CXCL1、G-CSF、RANTES、MCP-1、MIP-1β显著升高，24小时炎症消退延迟。流式分析显示暴露组雄性循环中性粒细胞增多且CD62L脱落增加，骨髓成熟中性粒细胞(CXCR2⁺CD101⁺)释放加速，表明中性粒细胞动员和激活异常。

Maternal Zika infection impacts offspring neutrophil transcriptome

骨髓中性粒细胞转录组发现基线状态即存在性别差异：2260个差异表达基因(DEGs)中雌性高表达Xist（X染色体失活调控因子），雄性高表达Eif2s3y和Ddx3y（Y染色体基因）。ZIKV暴露后，雄性中性粒细胞特异性下调Acod1、Cpa3等免疫代谢基因，上调A20/TNFAIP3；雌性则改变Sp140l1、CD244a等免疫调节基因。通路分析显示雄性富集"NET形成"和"氧化磷酸化"，雌性富集"TNF信号"和"趋化因子信号"。

Impact of maternal Zika infection on offspring NETosis

功能实验证实ZIKV暴露子代中性粒细胞功能受损：组蛋白基因(H2ac11、H2az2、H2ax等)和NETosis效应基因(Ctsg、Mpo、Elane)表达下调，PMA刺激后NET形成和ROS产生显著减少。qPCR验证雄性MPO表达显著降低，雌性Elane趋势性下降。

Role of A20 regulating neutrophil function

机制研究发现A20是关键调控因子：暴露组雄性中性粒细胞A20表达显著升高，且基线水平雌性高于雄性。A20过表达实验证实其抑制LPS诱导的 neutrophil激活（CD62L脱落减少）、降低G-CSF、TNF-α、MIP-1α分泌，并抑制中性粒细胞自发死亡，但不影响PMA诱导的ROS产生和细胞死亡。

该研究首次揭示孕期ZIKV暴露通过性别特异性方式编程子代中性粒细胞功能的完整机制：雄性胎盘对ZIKV的强免疫应答导致雄性胎儿发育受损，并通过上调A20抑制NF-κB信号，引起中性粒细胞功能缺陷（NETosis受损、ROS减少）和炎症调控异常，最终导致LPS挑战后的高炎症反应和消退延迟。这些发现不仅深化了对"健康与疾病发育起源"(DOHaD)理论的理解，更为重要地揭示了母体免疫激活(MIA)通过性别二态性方式编程先天免疫的新范式，对指导病毒暴露儿童的长期免疫监测和干预策略具有重大意义。