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Cell Stem Cell:寨卡病毒也感染成体神经祖细胞

来源:生物谷 2016-08-21 19:38


2016年8月21日/生物谷BIOON/--在怀孕期间感染上寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)的妈妈产下的婴儿中出现的小头畸形和相关的出生缺陷被认为是正在发生的寨卡病毒爆发所导致的最为严重的后果。然而,与这种蚊子传播的和性传播的病原体相关联的格林-巴利综合症(Guillain-Barré syndrome)和其他的神经疾病的发病率不断增加表明寨卡病毒感染也给成年人带来风险。

近期的多项研究揭示了寨卡病毒如何感染胎儿脑细胞(Cell Stem Cell, doi:10.1016/j.stem.2016.02.016)。如今,在一项新的研究中,来自美国洛克菲勒大学等机构的研究人员和他们的同事们研究了在小鼠体内,寨卡病毒感染如何影响成体脑细胞。事实上,正如对胎儿神经祖细胞那样,寨卡病毒也对成体增殖性神经祖细胞和未成熟的神经元具有偏好性。相关研究结果于2016年8月18日在线发表在Cell Stem Cell期刊上,论文标题为“Zika Virus Infects Neural Progenitors in the Adult Mouse Brain and Alters Proliferation”。

研究人员报道,寨卡病毒感染也能够诱导小鼠大脑的室管膜前下区(anterior subventricular zone)和颗粒下层(subgranular zone)中的成体神经祖细胞凋亡。

在巴西里约热内卢联邦大学研究神经可塑性的Patricia Garcez(未参与这项研究)在发给《科学家》杂志的电子邮件中写道,这项小鼠研究的结果 “首次表明寨卡病毒能够通过增加这些两个成体神经源性微环境---室管膜前下区和颗粒下层---中的细胞死亡来影响成体神经发生。在成年人的海马体中,每天产生700多个神经元…如果神经干细胞被耗尽的话,那么影响将会是持久性的。”

美国加州大学旧金山分校医学院发育与干细胞生物学项目主任Arnold Kriegstein(未参与这项研究)写道,尽管这些发现“提示着这种病毒有潜力感染和破坏成年小鼠大脑中的成体神经祖细胞”,但是它们“并没有揭示这种病毒如何感染这些成体细胞。”这种机制迄今为止仍未被揭示出来。

在这项新的研究中,研究人员利用6周大的在干扰素调节因子上存在三重缺陷的且被单种寨卡病毒毒株感染的小鼠开展研究,而且在感染后仅研究一次。论文共同通信作者、洛克菲勒大学科学家Joseph Gleeson在发给《科学家》杂志的电子邮件中写道,“我们将我们的研究结果限制在仅仅一种小鼠品系、一种寨卡病毒毒株和一个端点上以便获得强健的和定量的结果。我们使用了已知导致人患病的多种寨卡病毒毒株中的一种。”

至于在小鼠体内获得的这些结果是否可能应用于人体上,Gleeson注意到“未来的研究将需要分析神经干细胞群体以及在寨卡病毒感染后成年人的神经认知结果。”再者,他写道,“一些免疫受损的个人或者甚至一些健康的个人可能对寨卡病毒作出反应,就像我们在小鼠体内所发现的那样。”

总之,Kriegstein说道,“这篇论文突出强调了成年人的寨卡病毒感染的潜在风险可能产生意想不到的结果---至少在一些病人体内---从而可能影响大脑功能和行为。”(生物谷 Bioon.com)

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Zika Virus Infects Neural Progenitors in the Adult Mouse Brain and Alters Proliferation

Hongda Li5, Laura Saucedo-Cuevas5, Jose A. Regla-Nava, Guoliang Chai, Nicholas Sheets, William Tang, Alexey V. Terskikh, Sujan Shresta, Joseph G. Gleeson

doi:10.1016/j.stem.2016.08.005
PMC:
PMID:

Zika virus (ZIKV)-related neuropathology is an important global health concern. Several studies have shown that ZIKV can infect neural stem cells in the developing brain, but infection in the adult brain has not been examined. Two areas in the adult mouse brain contain neural stem cells: the subventricular zone of the anterior forebrain and the subgranular zone of the hippocampus. Here, using 6-week-old mice triply deficient in interferon regulatory factor (IRF) as a model, we show that blood-borne ZIKV administration can lead to pronounced evidence of ZIKV infection in these adult neural stem cells, leading to cell death and reduced proliferation. Our data therefore suggest that adult as well as fetal neural stem cells are vulnerable to ZIKV neuropathology. Thus, although ZIKV is considered a transient infection in adult humans without marked long-term effects, there may in fact be consequences of exposure in the adult brain.
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