兩項關于寨卡病毒(ZIKV)的不相關研究---一項研究排除了一種關于ZIKV如何可能穿過人胎盤進行傳播的觀點,而另一項研究利用小鼠模型追蹤ZIKV發(fā)病過程---于2016年4月5日在線發(fā)表在Cell Host & Microbe期刊上,論文標題分別為“Type III Interferons Produced by Human Placental Trophoblasts Confer Protection against Zika Virus Infection”和“A Mouse Model of Zika Virus Pathogenesis”。
(1)寨卡病毒并不感染滋養(yǎng)層細胞
關于ZIKV如何侵入發(fā)育中的胎兒的一種觀點是它穿過滋養(yǎng)層(trophoblast)---包圍和滋養(yǎng)胎兒的胎盤細胞層---進行傳播。但一項新的研究中,一個由病毒學家和生殖科學家組成的合作團隊研究了從人足月的胎盤中分離出的細胞,發(fā)現ZIKV并不感染滋養(yǎng)層細胞。這種病毒如何穿過胎盤仍然是未知的,但是他們的研究有助排除一種明顯的途徑。
美國匹茲堡大學馬吉婦科研究所(Magee-Womens Research Institute)主任Yoel Sadovsky說,“滋養(yǎng)層是胎兒抵抗來自母體血液的任何東西的第一道防線,因此人們可能期待滋養(yǎng)層細胞能夠抵抗病毒感染。基于我們的研究結果,滋養(yǎng)層天生就具有抵抗ZIKV增殖的能力,不過我們也并不排除這種病毒能夠有其他的途徑侵入胎兒隔腔(fetal cavity)中。”
Sadovsky和匹茲堡大學微生物學與分子遺傳學系科學家Carolyn Coyne在對滋養(yǎng)層細胞中的研究中也揭示出人滋養(yǎng)層細胞釋放強效的被稱作III型干擾素的抗病毒分子,從而阻止ZIKV復制。(研究人員在他們的研究中使用了兩種ZIKV毒株,其中一種毒株來自烏干達寨卡森林,另一種毒株來自柬埔寨。)
Coyne說,“我們真地對病毒如何穿過胎盤知之甚少---不僅包括ZIKV,而且還包括風疹病毒、皰疹病毒和其他導致出生缺陷的病毒。讓我們的發(fā)現引人關注的在于這些滋養(yǎng)層細胞潛在地與母體細胞溝通以便也保護后者抵抗病毒感染。”
這項研究的意義在于在實驗室培養(yǎng)的人滋養(yǎng)層細胞幾乎與在發(fā)育中的胎盤內發(fā)現的人滋養(yǎng)層細胞完全相同。這項研究的一種潛在不足之處在于他們的滋養(yǎng)層細胞是在懷孕晚期獲取的,這意味著滋養(yǎng)層細胞可能在懷孕早期期間容易遭受ZIKV感染。然而,研究人員認為這并不會降低他們的研究發(fā)現的重要性,這是因為這種病毒似乎在整個孕期都可傳播。
隨著排除ZIKV感染滋養(yǎng)層細胞這種途徑,Coyne和Sadovsky接下來將使用他們體外培養(yǎng)的胎盤來研究這種病毒能夠侵入發(fā)育中胎兒的其他途徑。(Cell Host & Microbe, published online: 5 April 2016, doi: 10.1016/j.chom.2016.03.008)
(2)寨卡病毒感染小鼠模型反映人類感染
在此之前的過去60年,僅有三篇論文利用小鼠研究ZIKV感染。在其中的一些研究中,科學家們直接將ZIKV病毒顆粒注射到小鼠大腦中(也因此并無臨床意義)。如今,在一項新的研究中,隨著ZIKV感染正在暴發(fā),來自美國華盛頓大醫(yī)學院學的研究人員重新利用小鼠模型發(fā)現在感染皮膚后,哪些組織最容易遭受ZIKV感染。他們發(fā)現這種病毒在小鼠大腦、脊髓和睪丸中高水平存在。
早期的證據提示著ZIKV難以越界感染嚙齒類動物。ZIKV似乎不在野生型成年小鼠體內復制,因此研究人員對小鼠進行基因改造,讓它們缺乏部分抗病毒免疫系統(tǒng)(I型干擾素),因而可讓它們產生致命性感染。
論文通信作者、華盛頓大學醫(yī)學院蚊媒病毒研究專家Michael Diamond說,“如果除掉干擾素,那么這種病毒在小鼠體內非常好地復制,而且能夠侵入我們在人體內觀察到它導致疾病的地方。”
在去年6月的一次會議---當時巴西研究人員報道了嬰兒出生缺陷和當地ZIKV暴發(fā)都在增加的坊間證據---后,Diamond受到啟發(fā),研究ZIKV。他的實驗室構建出ZIKV感染小鼠模型,然后在親緣關系較近的病毒(如登革熱病毒,西尼羅河病毒)易于感染的組織中尋找ZIKV病毒顆粒。在科學家們越來越多地報道ZIKV可能通過性傳播途徑進行傳播后,Diamond及其同事們研究了小鼠睪丸,結果他們獲得了最為吃驚的發(fā)現。
Diamond說,“在我們檢測的任何組織中,我們觀察到ZIKV病毒水平在睪丸中是最高的。我們如今正在進行隨后的測試以便確定這可能會持續(xù)多長時間。”
在這項研究中,研究人員研究了5種ZIKV毒株:來自烏干達寨卡森林的原始毒株,二十世紀八十年代來自塞內加爾的3種毒株;2013年來自法屬玻利尼西亞的一種毒株。這5種毒株都產生類似的結果,這提示著至少在這種小鼠模型上,不同毒株在致病性上可能并不存在太大差異。
Diamond如今正在利用他的小鼠模型研究ZIKV如何對小鼠適應性免疫反應作出反應。
