科學家證實“寨卡”殺死發(fā)育腦細胞
對寨卡病毒的恐懼傳播得就像這種病原體本身一樣迅速。如今，兩項實驗室研究*次提供了這種病毒如何在嬰兒中導致腦缺陷的確鑿證據(jù)。研究表明，寨卡病毒能夠優(yōu)先殺死發(fā)育中的腦細胞。這一發(fā)現(xiàn)為寨卡病毒與新生兒小頭癥之間的關聯(lián)提供了可能的病理解釋，將有助于有針對性地探索寨卡感染的治療方法。
之前的觀察報告顯示，這種在拉丁美洲迅速傳播的病毒與當?shù)卦絹碓礁叩男☆^癥（一種大腦無法正常生長的出生缺陷）發(fā)病率之間似乎存在某種關聯(lián)。分別由兩個研究團隊獨立完成的工作表明，寨卡病毒很容易感染神經(jīng)干細胞（神經(jīng)細胞和其他大腦細胞的前體），而無論這些細胞是在細胞培養(yǎng)皿還是被稱為“類腦”的三維迷你大腦中生長。
英國劍橋市醫(yī)學研究委員會分子生物學實驗室研究人類腦發(fā)育的發(fā)育生物學家Madeline Lancaster表示，這項研究“是非常重要的”。該結果“非常符合你所看到的小頭癥嬰兒的特征”。
寨卡病毒于幾十年前在非洲烏干達的一片叢林中被發(fā)現(xiàn)，它通常只能夠在人體中導致溫和的癥狀，包括發(fā)熱和皮疹。但自從這種病毒于去年開始在巴西東北部傳播以來，當?shù)蒯t(yī)生注意到新生嬰兒的小頭癥發(fā)病率出現(xiàn)了顯著的升高。許多母親報告說她們在懷孕期間經(jīng)歷了與寨卡病毒感染一致的癥狀。然而科學家很難證明這種病毒與出生缺陷之間的，這是因為對于寨卡病毒的血液測試僅在感染的1個星期后是準確的。
然而，間接證據(jù)卻在不斷積累。研究人員已經(jīng)在胎兒被診斷患有小頭癥的孕婦的羊水中發(fā)現(xiàn)了寨卡病毒，這種病毒同時還存在于患病胎兒的腦組織中。但由于科學家在此之前只針對這種病毒進行了非常有限的研究，因此他們缺乏足夠的數(shù)據(jù)證明寨卡病毒如何能夠引發(fā)嬰兒的小頭癥。
為了判斷病毒可能對腦發(fā)育造成的影響，美國馬里蘭州巴爾的摩市約翰斯·霍普金斯大學和塔拉哈西市佛羅里達州立大學的研究人員，利用誘導多能干（iPS）細胞在培養(yǎng)皿中培育了未成熟的腦細胞——人類大腦皮層神經(jīng)祖細胞。他們隨后將這些神經(jīng)前體細胞暴露于寨卡病毒的一個實驗室毒株下。
神經(jīng)系統(tǒng)科學家Hongjun Song和Guo-li Ming，與病毒學家Hengli Tang及他們的同事在3月4日出版的《細胞—干細胞》雜志上報告說，寨卡病毒非常容易地感染了這些神經(jīng)干細胞。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在暴露于這種病毒3天后，培養(yǎng)皿中85%的細胞被感染了。相比之下，當寨卡病毒被施用于胎兒的腎臟細胞、胚胎干細胞和未分化的iPS細胞后，其感染率在3天后比前者少了10%。研究人員還注意到，源自神經(jīng)前體細胞的未成熟神經(jīng)細胞的感染率也較低——在暴露于病毒3天后，感染率為65%。
研究人員指出，被感染的神經(jīng)前體細胞并沒有馬上被殺死。Song表示，實際上，這些病毒利用細胞機制“劫持了這些細胞”從而進行自我復制。他說，這幫助病毒能夠在細胞群中快速傳播。他的研究團隊還報告說，被感染的細胞生長得非常緩慢并中斷了細胞分裂周期，后者同樣有利于小頭癥的發(fā)病。
研究人員強調，干細胞被寨卡病毒感染后，會有一些干細胞凋亡，但他們尚無法直接證明這些干細胞凋亡后就會導致小頭癥。
在第二項研究中，科學家發(fā)現(xiàn)寨卡病毒能夠妨礙另一種神經(jīng)干細胞類型的生長。在3月2日在線公布的預印本研究中，巴西里約熱內盧市D’Or研究與教育學院的神經(jīng)科學家Patricia Garcez和干細胞研究人員Stevens Rehen報告說，他們在名為神經(jīng)球的神經(jīng)干細胞集群，以及微型版本的三維類腦中培育了人體iPS細胞。當研究人員用分離自一位巴西病人的寨卡病毒感染了這些生長中的細胞后，該病毒迅速殺死了大部分的神經(jīng)球，并導致剩下的少數(shù)幸存細胞又小又畸形。研究人員發(fā)現(xiàn)，被感染類腦的大小還不及正常尺寸的一半。
目前人們對寨卡病毒zui主要的擔心是它可能會引起新生兒小頭癥，但一直無法證明兩者之間存在直接關聯(lián)。研究人員表示，下一步他們將研究寨卡病毒對大腦的影響以及寨卡病毒感染的細胞學機制、分子學機制和病理學機制，并在此基礎上篩選治療藥物。
寨卡病毒zui早于1947年在烏干達寨卡森林的恒河猴身上分離，從歷*來看該病毒多分布在非洲、亞洲狹窄的赤道區(qū)域。數(shù)十年來，這種由伊蚊傳播的病毒主要感染猴，偶爾也會感染人類，但癥狀比較溫和。寨卡病毒的傳播媒介主要是熱帶地區(qū)的埃及伊蚊，與傳播登革熱、基孔肯雅熱和黃熱病的蚊蟲相同。2007年，寨卡病毒跨越地理分布范圍傳播至太平洋島國密克羅尼西亞聯(lián)邦。2013年至2014年，其他太平洋島國先后報告4起寨卡疫情。
