Nature子刊：利用人类大脑类器官揭示石房蛤毒素可增强寨卡病毒诱导的人类神经元死亡

近年来，影响巴西的寨卡病毒（Zika virus, ZIKV）疫情因小头畸形和其他先天性畸形（称为先天性寨卡综合征）病例而引起了人们的关注。特定地区严重病例的高发率提出了一种假设，即环境因素可能会加剧这种病毒的影响。

如今，巴西研究人员在一项发表在Scientific Reports期刊上的研究中，揭示了在受蓝藻污染的水库中发现的一种称为石房蛤毒素（saxitoxin, STX）的神经毒素在增加寨卡病毒引起的神经元损伤中的作用。

论文通讯作者Marília Zaluar P. Guimarães博士解释道，“2015年和2016年巴西东北部发生了严重的干旱，降低了供人类饮用的水库的水位。这些条件有利于蓝藻的增殖，蓝藻会向水中释放神经毒素，如石房蛤毒素。我们之前的研究已表明，这些水库中的石房蛤毒素可能会加剧人类大脑类器官中的寨卡病毒感染。然而，目前尚不清楚这种神经毒素是如何起作用的，也不清楚哪些脑细胞受到的影响最大。”

为了分析不同类型人脑细胞中寨卡病毒和石房蛤毒素之间的关系，研究人员使用了称为“迷你大脑”的人类大脑类器官模型。这些大脑类器官是在实验室中由多能性干细胞开发的，其中这些多能性干细胞具有分化为各种细胞类型的能力，如皮层细胞和感觉神经元。

这项研究发现，寨卡病毒和石房蛤毒素之间的相互作用在成熟和未成熟的神经元中都更加强烈，而其他的神经系统细胞群体对这两者的相互作用表现出更大的抵抗力。

研究人员还观察到石房蛤毒素具有阻断神经元自发电活动的能力。电活动是大脑发育的基础，因为神经元活动同步对于神经元之间连接的形成至关重要。在实验中，他们证实在去除石房蛤毒素后，神经元能够部分恢复其电活动，但许多神经元已经遭受了不可逆的细胞损伤。

在ZIKV感染的hiPSC衍生性皮层神经元中，石房蛤毒素增加细胞死亡和感染百分比

另一个关键发现是证实石房蛤毒素会加剧寨卡病毒感染，这表明石房蛤毒素不仅会增加神经元对细胞死亡的易感性，还会促进病毒复制。

人类暴露于石房蛤毒素可能是解释巴西东北部先天性寨卡综合征病例比该国其他地区严重程度更高、频率更高的关键因素。有了这些结果，研究人员为研究环境和感染因素对人类神经发育的综合影响开辟了新的途径。

这项研究强调了监测和控制水库中蓝藻及其毒素存在的重要性，特别是在干旱易发地区。在当前气候变化的现实中，这种需求变得更加关键，因为据预计严重干旱等极端事件将更频繁地发生。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Leticia R. Q. Souza et al, Saxitoxin potentiates human neuronal cell death induced by Zika virus while sparing neural progenitors and astrocytes, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-024-73873-z.