寨卡病毒最可怕的方面是它能夠在懷孕期間產(chǎn)生嚴(yán)重的胎兒出生缺陷
寨卡病毒最可怕的方面是它能夠在懷孕期間產(chǎn)生嚴(yán)重的胎兒出生缺陷,特別是小頭畸形。
現(xiàn)在,斯克里普斯研究所(TSRI)佛羅里達(dá)校區(qū)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這種病毒跨越胎盤屏障的獨(dú)特能力背后的細(xì)節(jié),并將胎兒暴露于一系列出生缺陷,這些缺陷常常超出小頭畸形,包括眼睛和關(guān)節(jié)損傷,甚至其他類型的腦損傷。
由TSRI副教授Hyeryun Choe領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)新研究于本周在“ 美國國家科學(xué)院院刊 ”上發(fā)表。
寨卡病毒是如何跨越胎盤屏障的,而黃病毒家族中其他密切相關(guān)的病毒,包括登革熱和西尼羅河病毒,自從大約兩年前在巴西爆發(fā)危機(jī)以來一直困擾著研究人員。
到達(dá)胎兒大腦的障礙是巨大的 - 病毒必須從母親的血液轉(zhuǎn)移到胎兒循環(huán)中,胎兒循環(huán)由胎盤屏障細(xì)胞隔開,以防止這種情況發(fā)生。
研究人員發(fā)現(xiàn),研究中來自四個(gè)供體的人臍帶內(nèi)皮細(xì)胞比其他病毒更容易受寨卡病毒感染,病毒數(shù)量比西尼羅河或登革熱病毒高出一百或一千倍。這項(xiàng)新的研究還表明,寨卡病毒學(xué)會(huì)利用一種秘密通道,即一種稱為AXL的細(xì)胞表面分子,而西尼羅河和登革熱病毒卻沒有。
“Zika使用AXL有效地滑過胎盤中的一種主要屏障細(xì)胞類型:胎兒內(nèi)皮細(xì)胞,這是進(jìn)入胎兒循環(huán)的門戶,”Choe說。
研究的第一作者,研究員TSRI研究助理Audrey Richard表示,它可以幫助使寨卡病毒在其他黃病毒無法感染的細(xì)胞中具有特別的傳染性,它可以從AXL的內(nèi)置功能中獲益。“AXL的生理功能是淬滅激活的免疫反應(yīng),包括抗病毒干擾素反應(yīng),”理查德說。“通過使用AXL,寨卡病毒可以一石二鳥捕獲;它進(jìn)入細(xì)胞并獲得有利于細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的環(huán)境。”
Zika能夠通過與稱為Gas6的中間分子結(jié)合來利用AXL,Gas6存在于血液和其他體液中。Gas6通過一端與AXL結(jié)合而另一端與病毒膜結(jié)合,充當(dāng)病毒與AXL之間的活躍橋梁,幫助病毒利用AXL進(jìn)入宿主細(xì)胞。
這些差異可能有助于解釋為什么在相關(guān)病毒中,只有寨卡可以有效地獲取和感染胎兒血液。
“我們還不明白為什么寨卡病毒使用AXL而其他病毒不使用,”Choe補(bǔ)充道。“人們普遍認(rèn)為所有的黃病毒都具有相似的結(jié)構(gòu),但我們的研究結(jié)果表明,寨卡病毒的平均人口結(jié)構(gòu)可能與其他人不同。這具有重要的科學(xué)和臨床意義。”
“結(jié)構(gòu)研究顯示大部分感染性病毒粒子膜完全被病毒蛋白覆蓋,這使得Gas6難以與蛋白質(zhì)殼下面的寨卡病毒膜結(jié)合,”TSRI研究助理Byoung-Shik Shim說,該研究的另一個(gè)作者。“然而,黃病毒顆粒呈現(xiàn)出許多不對(duì)稱的形狀并且處于連續(xù)的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)中,這可能會(huì)暴露病毒膜的斑塊。我們的研究表明,寨卡病毒暴露出足夠的膜用于Gas6結(jié)合,而西尼羅河病毒和登革熱病毒則沒有。”
研究人員還推測(cè)了寨卡病毒的病理學(xué)。AXL還存在于血腦屏障,眼血屏障和睪丸中 - 它維持血管的完整性和睪丸的功能。它可能被寨卡病毒用于感染這些細(xì)胞,并可能解釋寨卡病毒感染胎兒大腦和眼睛并進(jìn)行性傳播的能力。
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