《Microbial Pathogenesis》：Effect of Antibody-Dependent Enhancement on the Development of the Offspring of Mice Infected by Zika Virus: Analysis of The Brain Transcriptome
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Zika病毒感染孕妇对子代脑发育的影响及抗体预处理研究，通过建立小鼠模型，比较未处理、4G2抗体预处理、ZIKV感染及4G2/ZIKV联合处理组子代脑皮质转录组差异，发现4G2预处理组免疫基因激活和炎症介质表达显著增强，而ZIKV感染组细胞周期和形态形成相关基因抑制，验证了抗体交叉反应可能加剧CZS严重性，为先天性小头畸形等神经发育缺陷的机制提供新证据。
莱蒂西亚·玛丽亚·索亚雷斯·阿泽维多（Letícia Maria Soares Azevedo）| 迭戈·里斯博亚·里奥斯（Diego Lisboa Rios）| 拉里萨·纳杜尔·阿兰特斯·迪尼兹（Larissa Nadur Arantes Diniz）| 萨曼莎·内维斯·德奥利维拉（Samantha Neves de Oliveira）| 辛西亚·菲尔莫·特谢拉（Cínthia Firmo Teixeira）| 丹妮尔·库尼亚·特谢拉（Danielle Cunha Teixeira）| 维迪莱森·内维斯·卡马戈斯（Vidyleison Neves Camargos）| 安东尼奥·卢西奥·特谢拉（Ant?nio Lucio Teixeira）| 弗雷德里科·索里亚尼（Frederico Soriani）| 马乌罗·马丁斯·特谢拉（Mauro Martins Teixeira）| 维维安·瓦斯科内洛斯·科斯塔（Vivian Vasconcelos Costa）| 丹妮尔·G·索扎（Daniele G. Souza）
巴西米纳斯吉拉斯联邦大学（Universidade Federal de Minas Gerais）微生物学系，宿主微生物相互作用实验室（Department of Microbiology, Host Microorganism Interaction Laboratory），贝洛奥里藏特（Belo Horizonte），米纳斯吉拉斯州（MG）
摘要
寨卡病毒（ZIKV）是一种虫媒病毒，与新生儿小头症和胎儿异常等神经系统并发症相关，这些症状统称为先天性寨卡综合征（congenital Zika syndrome）。在其他虫媒病毒共同流行的情况下，目前尚不清楚是否曾感染其他病毒会成为寨卡病毒感染加重的一个风险因素。本研究旨在探讨接受过低浓度泛黄病毒（panflavivirus，4G2）预处理的寨卡病毒感染母亲所生育的后代是否存在基因表达差异。出生12周后，这些后代被安乐死，并对其大脑皮层进行转录组分析。随后通过RT-qPCR验证了主要差异表达基因（DEGs）。研究结果表明，与未感染组相比，寨卡病毒感染引起的差异表达基因较少，主要表现为与细胞周期和形态发生相关的基因受到抑制。然而，在接受4G2处理的鼠群后代中，与免疫反应激活和炎症介质生成相关的基因表达较为活跃。这些观察结果支持了寨卡病毒的致病机制，尤其是在发育中的神经系统中。转录组分析所揭示的遗传和代谢变化与先前研究中成年鼠更严重的表型特征一致。
引言
寨卡病毒（ZIKV）属于黄病毒科（Flaviviridae），主要通过雌性伊蚊（Aedes）的吸血传播。此外，还存在胎盘垂直传播、围产期传播或性传播途径[2, 3]。该病毒具有神经嗜性，能够感染星形胶质细胞、巨噬细胞、滋养层细胞、胶质细胞、小胶质细胞和内皮细胞[4, 5, 6]。成人感染寨卡病毒通常表现为轻度发热性疾病，在少数情况下可能伴随吉兰-巴雷综合征（Guillain-Barré syndrome，GBS）。然而，妊娠期间感染尤为令人担忧，因为除了小头症外，新生儿还可能出现眼部异常、颅面畸形、关节和肢体畸形、脑容量减少、皮质发育异常、脑室扩大、基底节钙化以及小脑、脑桥和脑干等结构的发育不良[7, 8]。这类由寨卡病毒感染引起的畸形被称为先天性寨卡综合征（CZS）。
2015年，巴西爆发了寨卡病毒疫情，在其他黄病毒（如登革热病毒（DENV）流行的地区，先天性寨卡综合征的临床表现有所加剧。这可能与母亲先前感染过登革热病毒有关[9]。事实上，寨卡病毒与登革热病毒在系统发育上存在相似性，这两种病毒在热带地区共同流行[10]。先前感染登革热病毒的个体中，由于抗体交叉反应（ADE，Antibody-Dependent Enhancement）现象，可能会产生针对寨卡病毒的抗体[11]。这些抗体与病毒膜前蛋白和包膜蛋白的相互作用可能促进病毒跨细胞膜的转运，从而增强病毒复制[12]，导致感染细胞数量增加和炎症反应加剧[13]。利用我们团队开发的鼠模型研究妊娠期间母亲寨卡病毒感染对新生儿生理的影响，发现寨卡病毒感染会导致后代出现严重出生缺陷，影响其从胚胎期到成年的整个发育过程。这些效应因抗体交叉反应而加剧，并与母亲免疫激活（MIA，Maternal Immune Activation）有关[14]。总体而言，这些结果表明免疫激活和抗体交叉反应可能在先天性寨卡综合征的发展以及成年后的后果中起重要作用。然而，与先天性寨卡综合征相关的炎症和分子机制尚未完全明了。本研究通过转录组分析探讨了寨卡病毒感染母亲所生育的成年后代在存在或不存在泛黄病毒抗体的情况下的基因表达差异（DGE，Differential Gene Expression）。
病毒与抗体
寨卡病毒（ZIKV）的临床分离株（HS2015-BA-01；登录号KX520666）来自2015年在巴西巴伊亚州萨尔瓦多（Salvador）感染的患者血清。该病毒在蚊子Aedes albopictus的C6/36细胞中扩增。4G2单克隆抗体通过蛋白A/G亲和层析法从杂交瘤培养物（D1.4G2.4.15杂交瘤，购自ATCC）中纯化，纯化前需在磷酸盐缓冲液（PBS – 0.4 M NaCl和10 mM NaPO4）中透析[15]。
小鼠与实验方案
实验使用C57BL/6小鼠品系。
接受泛黄病毒抗体治疗的寨卡病毒感染雌性所生育的后代出现脑部异常和较高的产后死亡率
所有实验组的小鼠从出生到12周大期间均被持续监测，期间每阶段都会对它们进行安乐死处理。记录所有产后死亡情况，并以监测结束时存活的幼崽比例表示存活率。四个实验组（Ni、4G2、ZIKV和4G2/ZIKV）的小鼠在安乐死前均被称重，随后解剖并称重其大脑。最终体重（图1A）或大脑重量未见显著差异。
讨论
寨卡病毒（ZIKV）和登革热病毒（DENV）属于同一病毒科，结构相似，且通过相同的媒介传播。先天性寨卡综合征（CZS）最严重的病例多发生在登革热病毒流行的地区，这些地区部分人群可能曾暴露于该病毒[30]。抗体交叉反应（ADE）现象会导致疾病加重，表现为更严重的症状。
作者贡献声明
萨曼莎·内维斯·德奥利维拉（Samantha Neves de Oliveira）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、验证、方法学设计。
拉里萨·纳杜尔·阿兰特斯·迪尼兹（Larissa Nadur Arantes Diniz）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、验证、方法学设计。
丹妮尔·库尼亚·特谢拉（Danielle Cunha Teixeira）：验证、方法学设计。
辛西亚·菲尔莫·特谢拉（Cínthia Firmo Teixeira）：初稿撰写、验证。
维维安·瓦斯科内洛斯·科斯塔（Vivian Vasconcelos Costa）：监督、方法学设计、概念构思。
马乌罗·马丁斯·特谢拉（Mauro Martins Teixeira）：监督、资金筹集。
迭戈·里斯博亚·里奥斯（Diego Lisboa Rios）：验证、软件应用。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
资助
我们感谢巴西国家科学技术研究所（Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia，INCT）、米纳斯吉拉斯州高等教育人员培训协调委员会（Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de Nível Superior，CAPES）、米纳斯吉拉斯州研究基金会（Funda??o de Amparo Pesquisa do Estado de Minas Gerais）以及巴西国家科学技术发展委员会（Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico，CNPq）提供的财政支持。
