寨卡病毒最可怕的方面是它能够在怀孕期间产生严重的胎儿出生缺陷
寨卡病毒最可怕的方面是它能够在怀孕期间产生严重的胎儿出生缺陷,特别是小头畸形。
现在,斯克里普斯研究所(TSRI)佛罗里达校区的科学家发现了这种病毒跨越胎盘屏障的独特能力背后的细节,并将胎儿暴露于一系列出生缺陷,这些缺陷常常超出小头畸形,包括眼睛和关节损伤,甚至其他类型的脑损伤。
由TSRI副教授Hyeryun Choe领导的这项新研究于本周在“ 美国国家科学院院刊 ”上发表。
寨卡病毒是如何跨越胎盘屏障的,而黄病毒家族中其他密切相关的病毒,包括登革热和西尼罗河病毒,自从大约两年前在巴西爆发危机以来一直困扰着研究人员。
到达胎儿大脑的障碍是巨大的 - 病毒必须从母亲的血液转移到胎儿循环中,胎儿循环由胎盘屏障细胞隔开,以防止这种情况发生。
研究人员发现,研究中来自四个供体的人脐带内皮细胞比其他病毒更容易受寨卡病毒感染,病毒数量比西尼罗河或登革热病毒高出一百或一千倍。这项新的研究还表明,寨卡病毒学会利用一种秘密通道,即一种称为AXL的细胞表面分子,而西尼罗河和登革热病毒却没有。
“Zika使用AXL有效地滑过胎盘中的一种主要屏障细胞类型:胎儿内皮细胞,这是进入胎儿循环的门户,”Choe说。
研究的第一作者,研究员TSRI研究助理Audrey Richard表示,它可以帮助使寨卡病毒在其他黄病毒无法感染的细胞中具有特别的传染性,它可以从AXL的内置功能中获益。“AXL的生理功能是淬灭激活的免疫反应,包括抗病毒干扰素反应,”理查德说。“通过使用AXL,寨卡病毒可以一石二鸟捕获;它进入细胞并获得有利于细胞内复制的环境。”
Zika能够通过与称为Gas6的中间分子结合来利用AXL,Gas6存在于血液和其他体液中。Gas6通过一端与AXL结合而另一端与病毒膜结合,充当病毒与AXL之间的活跃桥梁,帮助病毒利用AXL进入宿主细胞。
这些差异可能有助于解释为什么在相关病毒中,只有寨卡可以有效地获取和感染胎儿血液。
“我们还不明白为什么寨卡病毒使用AXL而其他病毒不使用,”Choe补充道。“人们普遍认为所有的黄病毒都具有相似的结构,但我们的研究结果表明,寨卡病毒的平均人口结构可能与其他人不同。这具有重要的科学和临床意义。”
“结构研究显示大部分感染性病毒粒子膜完全被病毒蛋白覆盖,这使得Gas6难以与蛋白质壳下面的寨卡病毒膜结合,”TSRI研究助理Byoung-Shik Shim说,该研究的另一个作者。“然而,黄病毒颗粒呈现出许多不对称的形状并且处于连续的动态运动中,这可能会暴露病毒膜的斑块。我们的研究表明,寨卡病毒暴露出足够的膜用于Gas6结合,而西尼罗河病毒和登革热病毒则没有。”
研究人员还推测了寨卡病毒的病理学。AXL还存在于血脑屏障,眼血屏障和睾丸中 - 它维持血管的完整性和睾丸的功能。它可能被寨卡病毒用于感染这些细胞,并可能解释寨卡病毒感染胎儿大脑和眼睛并进行性传播的能力。
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