白细胞介素-27在母胎界面通过诱导抗病毒基因表达抵御寨卡病毒先天性感染

《Nature Communications》:Interleukin-27 is antiviral against Zika virus at the maternal-fetal interface

【字体: 时间:2025年12月20日 来源:Nature Communications 15.7

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  本研究揭示了细胞因子IL-27在母胎界面抗病毒免疫中的新机制。研究人员通过人滋养层类器官和小鼠模型,发现IL-27能通过STAT1依赖途径上调IFIT1/PARP9等抗病毒基因,与IFN-λ协同抑制ZIKV复制。该发现为先天性病毒感染防治提供了新靶点。

  
当孕妇感染寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)时,病毒可能突破胎盘屏障导致胎儿小头畸形等严重先天性疾病。胎盘作为胎儿发育的关键器官,其免疫防御机制尤为关键。虽然III型干扰素(IFN-λ)已被证实能保护胎盘免受病毒感染,但胎盘是否还存在其他抗病毒防御机制尚不清楚。近期《Nature Communications》发表的研究首次揭示,白细胞介素-27(Interleukin-27, IL-27)在母胎界面扮演着重要的抗病毒防御角色。
为探究胎盘抗病毒机制,研究团队运用多种关键技术:建立原代人滋养层类器官(trophoblast organoids, TOs)模型(样本来源于6-12孕周终止妊娠的胎盘组织);通过批量RNA测序(bulk RNA-sequencing)分析基因表达谱;利用p28-GFP报告基因小鼠模型进行细胞定位;采用人源化STAT2敲入(hSTAT2 KI)小鼠构建先天性ZIKV感染模型;并通过酶联免疫吸附试验(ELISA)和免疫荧光显微镜等技术进行蛋白检测。
人类滋养层类器官组成性表达IL-27及其受体
研究人员发现人滋养层类器官持续表达IL-27及其受体亚基(WSX-1/gp130)。免疫荧光显示IL-27受体(IL27RA)主要分布于细胞滋养层(cytotrophoblasts, CTB)。中和IL-27后,类器官中ZIKV病毒载量显著升高,证实IL-27具有内在抗病毒功能。
IL-27诱导滋养层类器官抗病毒基因表达
RNA测序显示IL-27刺激后上调10个差异表达基因,其中IFIT1、DTX3L、PARP9等5个基因与IFN-λ通路重叠。基因集富集分析(GSEA)发现IL-27与IFN-λ均激活病毒调控通路。当同时中和IL-27和IFN-λ时,ZIKV病毒载量达到峰值,表明二者具有协同抗病毒作用。
IL-27主要在小鼠胎盘蜕膜区表达
利用p28-GFP报告小鼠发现,IL-27主要来源于胎儿源性的蜕膜区细胞,而胎盘迷路区(相当于人类滋养层区域)表达量极低。这种细胞分布差异提示IL-27可能通过旁分泌作用保护胎盘。
IL-27信号缺失导致先天性感染病理加重
在hSTAT2 KI小鼠模型中,缺失IL-27信号(抗体中和或IL27RA-/-基因敲除)导致胎盘病毒载量显著上升,胎儿吸收率增加至28%。值得注意的是,这种病理变化与母体病毒血症无关,凸显IL-27在局部胎盘防御中的关键作用。
该研究首次阐明IL-27通过诱导IFIT1等抗病毒效应分子,与IFN-λ协同构筑胎盘抗病毒防线。这种细胞因子交叉对话机制为理解胎盘免疫平衡提供了新视角。鉴于IL-27在HIV-1、流感病毒等感染中均发挥保护作用,其可能成为广谱抗先天性感染的潜在治疗靶点。研究者提出可利用脂质纳米颗粒(LNP)递送IL-27 mRNA的胎盘靶向治疗策略,这为应对新兴先天性感染疾病提供了新思路。
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