医学进展
2016年09月号
医学进展
医生日记

寨卡病毒损害人类神经干细胞、神经球和大脑类器官

作者:张欣蔚

自从寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)被发现开始,巴西关于小头畸形婴儿的报道有所增加,然而病毒感染和新生儿小头畸形之间是否有因果关系仍然需要进一步的证实。巴西D'Or研究与教育研究所的Patricia P. Garcez等研究人员证实,ZIKV可对人类大脑细胞造成损害。

先天小头畸形是以大脑头围减小为表现的严重大脑畸形,它会引起大脑损伤,患儿的听力、视觉、认知功能等一系列大脑功能都会受到影响。小头畸形的产生与大脑神经元减少、皮质祖细胞凋亡有关。在妊娠过程中,引起小头畸形的主要原因包括基因突变和外界因素。

Patricia及其团队运用免疫细胞化学和电子显微镜技术,观察了人胚神经干细胞在被ZIKV感染后的一系列影响。他们首先将人胚诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem,iPS)分化为神经干细胞(neural stem cells,NSCs)、神经球等大脑细胞,随后用ZIKV对其进行感染。在24小时后,NSCs中就检测到了ZIKV。

为了评估在神经分化期间感染ZIKV的影响,研究人员将来源于iPS的大脑类器官体外培养(days in vitro,DIV)了11天,最终发现,ZIKV能够诱导细胞死亡,破坏细胞的形成,导致大脑细胞畸形,并让大脑细胞生长的范围缩小了40%。

Patricia表示,该研究模拟了妊娠前三个月大脑的生长,结果表明,在这一时间窗中感染ZIKV或会导致严重的后果。Patricia认为,还需要开展其他研究来明确在胎儿生长的不同阶段感染ZIKV的影响。他表示,这项研究在和近期其他研究中均发现,小头畸形胎儿和被ZIKV感染的新生儿中发生了大脑钙化症状,这可以作为证据来证明巴西发生先天性小头畸形报道的增加和ZIKV感染有关。(作者:张欣蔚)

参考文献:Science 2016;352:816-818

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