寨卡病毒新威脅！感染并殺死神經祖細胞

在一項新的研究中，研究人員發現，實驗室培養的人神經祖細胞（neural progenitor cell, 也譯作神經前體細胞）---它們能夠產生在大腦中發現的神經元和膠質細胞---能夠被寨卡病毒（Zika virus）毒株感染和殺死。這項初步研究提示著孕婦感染寨卡病毒如何可能導致她們的嬰兒患上頭小畸型（microcephaly），即一種大腦和頭顱不能按照正常速度生長的神經疾病。相關研究結果于2016年3月4日在線發表在Cell Stem Cell期刊上，論文標題為“Zika Virus Infects Human Cortical Neural Progenitors and Attenuates Their Growth”。

        未參與這項研究的美國約翰霍普金斯大學微生物學家和免疫學家Andrew Pekosz說，“這項研究證實人神經祖細胞能夠被寨卡病毒感染，而且這種感染能夠導致被感染的細胞死亡和生長緩慢。這是比較重要的，這是因為它可能是一種研究感染直接誘導的這種損傷的方法。”

        自從2015年晚些時候，巴西的新生兒頭小畸型病例顯著增加。2015年這個國家暴發的寨卡病毒感染被強烈懷疑為是元兇，但是盡管這種病毒已在兩名嬰兒的羊水和一名頭小畸型胎兒的腦組織中檢測到，但是迄今為止，這種疾病與這種蚊子傳播的病原體之間的因果還未被確切證實。

        約翰霍普金斯大學神經學家和神經科學家Guo-li Ming是人類大腦發育和精神疾病方面的專家。鑒于分析真實的人類大腦發育是幾乎不可能的，因此她使用由人誘導性多能干細胞（(iPSCs）產生的人神經祖細胞作為一種模式系統。

        一聽到寨卡病毒-頭小畸型危機在巴西出現，Ming就意識到她有一種難得的機會來研究人神經祖細胞是否可能容易遭受感染。通過與美國佛羅里達州立大學研究寨卡病毒的科學家們合作，Ming的研究小組將寨卡病毒接種到人神經祖細胞、iPSCs、胚胎干細胞和未成熟的神經元體外培養物中，然后比較所產生的感染程度。Ming說，只有不到20%的iPSCs、胚胎干細胞和神經元被感染，然而，人神經祖細胞的感染率是“非常顯著的”。她說，高達90%的人神經祖細胞含有這種病毒，“讓我們有些感到害怕的是，我們發現這些神經祖細胞確實能夠釋放出更多的病毒”，因而就有潛力感染更多的神經祖細胞。

        Ming和同事們證實對這些神經祖細胞的感染要么殺死它們，要么顯著延緩它們的增殖。

        Ming說，神經祖細胞“在大腦中產生大量的神經元和膠質細胞群體”。“因此，如果它們被感染，它們就死亡或延緩生長，因此我們認為這可能對它們產生的神經元也有影響。”然而，迄今為止，Ming的研究小組還沒有證據證實這種感染如何可能影響大腦發育。

        未參與這項研究的澳大利亞昆士蘭大學病毒學家Ian Mackay說，這些實驗室發現可能能夠開始揭示寨卡病毒感染和破壞大腦組織的一些可能性機制，但是這些仍然只是理解人體中這些機制的漫漫征途中的一小步。

        一方面，他說，用于這項研究的寨卡病毒毒株不同于導致拉丁美洲正在暴發的流行病的毒株。他說，“仍不清楚這種實驗室病毒是否仍然與當前在巴西蚊子和被感染的人體中傳播的寨卡病毒具有相同的行為特征。” Mackay補充道，這些由iPSCs在體外制造的神經祖細胞“產生的感染結果可能并不能準確地反映在人體中發生的疾病過程。”

        為了更好地理解潛在的疾病發生機制，Ming的研究小組計劃研究這些被感染的神經祖細胞是否能夠導致異常的大腦類器官（organoids）發育，其中大腦類器官是由人iPSCs在體外培育而成的微型大腦（mini brain）。她說，“但是，這仍然不能直接告訴人們在懷孕期間到底發生了什么。zui終，這方面的證據還是不得不來自診所。”

        確實，Mackay同意道，“還需開展大量的研究工作來理解寨卡病毒是否能夠導致這種疾病，或者診斷它可能與什么存在關聯。”