科學(xué)家開發(fā)了用于研究寨卡病毒的改進(jìn)模型
一個國際研究小組開發(fā)了一種新的動物模型,用于研究寨卡病毒的發(fā)病機(jī)制。科學(xué)家們能夠以類似于人類病理學(xué)的方式在小鼠體內(nèi)誘發(fā)這種疾病。新模型反映了寨卡病毒最危險(xiǎn)的表現(xiàn):孕婦感染胎兒,導(dǎo)致發(fā)育問題。這是由于一種新的,更具致病性的病毒株,以及一種具有人類免疫反應(yīng)的特殊繁殖小鼠群體而實(shí)現(xiàn)的。新模型為更詳細(xì)的寨卡病毒研究鋪平了道路,這應(yīng)該可以更有效地對抗它。該研究發(fā)表在Cell Host&Microbe上。
寨卡病毒遍布亞洲,非洲和拉丁美洲。它可以通過性傳播或通過蚊子傳播。雖然病毒可引起發(fā)燒,有時還伴有炎癥和關(guān)節(jié)疼痛,但在大多數(shù)情況下,癥狀非常輕微并且會自行消失。然而,孕婦仍然容易受到病毒的侵害,因?yàn)樗鼤绊懱翰?dǎo)致小頭畸形或其他發(fā)育問題。
為了解決這個問題,科學(xué)家們正積極探索動物模型中病毒引起的疾病的發(fā)展,例如在小鼠中。然而,健康的小鼠對人類感染癥狀具有抗性。因此,具有靜音免疫應(yīng)答基因的小鼠通常用于研究病毒。這些模型不是很有效,因?yàn)樗鼈儫o法準(zhǔn)確反映人類感染時會發(fā)生什么。
來自華盛頓大學(xué)圣路易斯分校和ITMO大學(xué)的一個研究小組通過使老鼠更容易受到這種疾病的攻擊并且病毒本身對小鼠更具傳染性來解決這個問題。“寨卡病毒的主要目標(biāo)之一是轉(zhuǎn)錄因子STAT-2,它可以引發(fā)抗病毒免疫反應(yīng)。普通小鼠對病毒具有抗性,因?yàn)樗鼈兊牟《景姹静粫c病毒結(jié)合。我們的同事成功地取代了病毒。小鼠STAT-2與人類一起。更重要的是,他們?yōu)樾∈蟾脑炝瞬《?。結(jié)果,我們得到了一種相對健康的小鼠,其疾病在人類中發(fā)展。與人類一樣,它能夠傳播病毒通過胎盤傳給其后代,“華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的Maxim Artyomov教授說。
該研究基于對大腦干細(xì)胞中基因活性的大規(guī)模分析。在發(fā)育中的大腦中,這些細(xì)胞最容易受到病毒的破壞性影響。不同的細(xì)胞對病毒的反應(yīng)不同,但大多數(shù)都有內(nèi)部機(jī)制來對抗感染。病毒越有效地繞過這些保護(hù)機(jī)制,其致病性就越高。為了解被寨卡病毒感染的腦干細(xì)胞會發(fā)生什么,科學(xué)家們使用了一種新的單細(xì)胞RNA測序方法。該方法提供大量數(shù)據(jù),允許人們跟蹤每個細(xì)胞中的個體基因活性。
“這些數(shù)據(jù)幫助我們監(jiān)測細(xì)胞對感染的反應(yīng)。這就是我們的研究。我們比較了兩種寨卡病毒引起的細(xì)胞變化:天然和小鼠適應(yīng)。結(jié)果表明,干擾素(免疫應(yīng)答的主要調(diào)節(jié)因子)產(chǎn)生的基因在兩種菌株中是相同的。然而,新菌株對干擾素應(yīng)答的基因活性明顯較弱。后來發(fā)現(xiàn)這是由蛋白質(zhì)引起的。翻譯中斷,“ITMO大學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究員Konstantin Zaitsev指出。
據(jù)科學(xué)家們說,實(shí)驗(yàn)證實(shí),新模型充分反映了人類病毒感染的關(guān)鍵特征。因此,它將幫助世界各地的研究人員更多地了解寨卡病毒的性質(zhì)并尋找新的方法來對抗它。
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