新生儿大脑中早期寨卡病毒感染期间 Ndel1 酶活性的株特异性降低

《Cellular and Molecular Neurobiology》：Strain-Specific Reduction of Ndel1 Enzymatic Activity During Early Zika Virus Infection in the Neonatal Brain

　　

摘要

早期发育期间的寨卡病毒 (ZIKV) 感染与严重的神经发育障碍有关，包括先天性小头畸形，但联系病毒暴露与神经元功能障碍的分子机制仍不完全清楚。Ndel1 (nudE 神经发育蛋白 1 类似物 1) 是一种在神经元迁移、神经突生长和细胞骨架动力学中起关键作用的寡肽酶，这些过程对正常大脑发育至关重要。基于先前观察到的 ZIKV 感染的胚胎和新生儿大脑中 Ndel1 酶活性降低，我们调查了这种调节是代表保守的宿主反应还是特定毒株的分子效应。使用出生后第 0 天 Swiss 小鼠的新生儿侧脑室注射感染模型，我们比较了巴西寨卡病毒株 (ZIKV^BR)、非洲谱系毒株 (ZIKV^AF) 和登革病毒 (DENV) 对大脑中 Ndel1 调节的影响。我们发现，仅在 ZIKV^BR 感染的动物中，感染后早期时间点 (P3 和 P7) 的 Ndel1 酶活性显著降低，而 ZIKV^AF 和 DENV 相对于对照组未改变酶活性。值得注意的是，在最早时间点 (P3)，这种降低发生在 Ndel1 mRNA 表达无变化的情况下，表明最初的转录后或功能性调节机制，尽管到 P7 时 Ndel1 mRNA 表达也显著降低。尽管两种 ZIKV 毒株都诱导了强烈的炎症基因表达，但仅 ZIKV^BR 感染导致 Ndel1 活性降低，将神经炎症信号与酶活性调节分离开来。重要的是，这种特定毒株的降低与 ZIKV^BR 诱导小头畸形的独特能力相一致，并支持 Ndel1 功能障碍作为与神经发育障碍相关的早期分子事件。总之，这些发现确定了关键神经元酶的病毒和毒株特异性调节，并为 ZIKV^BR 相关神经发育结果的分子基础提供了机制见解。

图文摘要