研究人员在胎盘滋养细胞中发现寨卡病毒复制
为什么孕妇感染寨卡病毒和胎儿出现脑畸形或小头畸形之间有延迟?为什么只有少数感染妇女所生的婴儿似乎受到寨卡病毒感染的影响?贝勒医学院的研究人员可能通过发现胎盘的滋养层细胞可能成为胎儿传播病毒的潜在储库或门户,找到了这些重要问题的答案。滋养细胞是一种自我更新的细胞群,支持发育中的胎儿。研究结果发表于今天的科学报告期刊希望有可能在未来护理提供者可以使用现有的产前诊断技术来检测胎盘细胞中的病毒,并且有一天会找到一种方法来阻止其扩散到胎儿。
“这些研究不仅对于建立从母亲到胎儿的寨卡病毒传播的潜在门户很重要,而且在帮助我们理解为什么一些孕妇在最初感染后的许多个月内,血液或尿液中仍然存在可检测到的病毒的原因,”贝勒医学院妇产科教授兼副主席Kjersti Aagaard博士和德克萨斯儿童女性馆的母胎专家说。
调查结果
该研究小组从哥伦比亚当前流行病感染者中分离出病毒,并将寨卡病毒传播(或传播)一次。接下来,他们收集了来自休斯顿的20名未感染的捐赠者的胎盘样本,这些捐赠者在足月或接近足月时递送未感染和未暴露的婴儿。他们从胎盘样本中分离出滋养细胞,形成纯净的滋养细胞群,与寨卡病毒一起孵育一小时。然后,他们查看了八天后病毒的持续复制,以及胎盘滋养层细胞本身的变化。
“我们发现这种病毒可以从每个受试者的滋养细胞中复制,它不会杀死滋养细胞,而是让它们继续做日常功能,包括产生妊娠激素bhCG,”Melissa Suter博士说,贝勒的妇产科助理教授和该研究的合着者。
Aagaard回应说:“我们已经证明,您可以从非流行区域接种未感染的供体,分离其胎盘滋养层细胞,感染当前的寨卡病毒株,并获得复制,”她说。“由于胎盘滋养细胞允许复制,我们的研究结果表明,胎盘滋养细胞可能成为胎儿传播的储库和潜在门户。”
研究技术
研究人员使用三种技术证明寨卡病毒,但不是其相关的表亲登革病毒,能够在胎盘滋养层细胞中繁殖。首先,他们使用的双链抗体对寨卡病毒不具有特异性,但对于几种相关病毒是常见的,并且表明复制病毒存在于纯滋养细胞群中。
接下来,他们使用聚合酶链反应(PCR)测试特异性地测量寨卡病毒核酸,这相当于用于寨卡病毒的临床测试。他们通过PCR观察到信息水平的增加。
最后,他们产生了一系列针对单个RNA分子的荧光探针,并杂交了两个RNA链,以在来自未感染供体的这些纯滋养层细胞群中以单一分子水平显现病毒的复制。
为什么滋养细胞?为什么Zika而不是登革热病毒会在细胞中复制?
研究人员还想确定寨卡病毒如何进入滋养层细胞,以及当其他病毒没有时病毒在胎盘滋养细胞中复制的原因。
为了回答这个问题,他们首先研究了几种假定的寨卡病毒细胞进入受体的转录信息,并发现这些重要的受体是在未感染的胎盘滋养层细胞中制造的。他们还观察了一种这样的进入受体AXL的表达的定位,并发现它在滋养层的细胞表面上。
然后研究人员在感染和未感染的滋养层原代培养物中观察microRNA的表达,发现其中一些细胞的表达在Zika中是独特的。具体而言,他们研究了miR21,一种与Toll样受体7和8结合的配体结合microRNA受体,发现寨卡病毒感染的存在导致miR21的量减少。
“这很有意思,因为它是一种类似Toll的受体结合配体,这可能是寨卡病毒可以抑制其他主动免疫反应的方法之一,这种免疫反应可以阻止病毒,”Max Seferovic博士说。贝勒的妇产科博士后研究员和该研究的共同作者。
最后,研究人员对他们第一次分离病毒时产生的Zika菌株进行了测序,并将其与Zika病毒的所有其他77个基因组序列进行了比较,这些序列可追溯到20世纪40年代的原始菌株。他们发现,与历史上的非洲毒株相比,目前美国和亚洲病毒株之间存在着截然不同的集群。
“在非洲老年人中,我们没有看到与胎儿脑畸形或小头畸形有关,”Aagaard说。“然而,我们还不知道不同病毒株之间的簇间分离是否与其引起先天性脑畸形的能力或其感染滋养细胞的能力有关。这在未来的研究中值得更多关注。”
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