Cell Stem Cell發(fā)表單細(xì)胞RNA測(cè)序新成果
日期:2016-03-31 08:51:21
寨卡病毒是一種新出現(xiàn)的蚊媒病毒。2015年5月,巴西開(kāi)始出現(xiàn)寨卡病毒感染疫情,這種病毒隨后在美洲快速蔓延。世界衛(wèi)生組織稱(chēng),越來(lái)越多的證據(jù)表明寨卡病毒與小頭畸形之間存有關(guān)聯(lián)。針對(duì)這種疾病,目前尚無(wú)特異性治療辦法或者疫苗。最佳預(yù)防方式是采取保護(hù)措施,避免蚊子叮咬。
三月四日,Johns Hopkins大學(xué)的宋紅軍(Hongjun Song)和明國(guó)麗(Guo-li Ming)在寨卡病毒研究中獲得了突破性的成果。他們?cè)?span lang="EN-US">Cell Stem Cell雜志上發(fā)表文章指出,寨卡病毒能感染形成大腦皮層的神經(jīng)干細(xì)胞,阻礙這些細(xì)胞的生長(zhǎng)。
那么寨卡病毒為何能夠感染人類(lèi)的神經(jīng)干細(xì)胞呢?加州大學(xué)的研究人員最近發(fā)現(xiàn),這是因?yàn)檎ú《灸軌蚪俪诌@些細(xì)胞表面的AXL,通過(guò)這種蛋白受體進(jìn)入和感染細(xì)胞。這項(xiàng)研究發(fā)表在三月三十日的Cell Stem Cell雜志上。
研究顯示,涉及細(xì)胞分裂的AXL在神經(jīng)干細(xì)胞的表面高水平表達(dá)。表達(dá)AXL的神經(jīng)干細(xì)胞只存在于妊娠中期,這些細(xì)胞稱(chēng)為放射狀膠質(zhì)細(xì)胞,能生成大腦皮層中的多種細(xì)胞,包括神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞。除此之外,視網(wǎng)膜干細(xì)胞也表達(dá)AXL。寨卡病毒感染會(huì)使胎兒出現(xiàn)小頭畸形和眼部病變,這些癥狀與AXL細(xì)胞的分布相當(dāng)一致。
此前有研究表明,一些與寨卡類(lèi)似的病毒(比如登革病毒)使用AXL作為感染的突破口。于是研究人員通過(guò)基因表達(dá)分析(單細(xì)胞RNA測(cè)序)在小鼠大腦、雪貂大腦、人類(lèi)干細(xì)胞衍生的大腦類(lèi)器官中檢測(cè)AXL。他們的工作證實(shí)AXL受體大多位于神經(jīng)干細(xì)胞上,聚集在神經(jīng)前體細(xì)胞接觸腦脊液或血管的區(qū)域。這可能為病毒提供了感染宿主細(xì)胞的捷徑。
下一步研究人員將特異性阻斷AXL,看看能否防止寨卡病毒的感染。他們還希望利用這種受體進(jìn)行治療。鑒于AXL對(duì)于神經(jīng)干細(xì)胞的增殖非常重要,在胎兒大腦阻斷AXL顯然是不現(xiàn)實(shí)的。不過(guò),用AXL抑制劑治療有風(fēng)險(xiǎn)的女性,有望阻止寨卡病毒進(jìn)入發(fā)育中的胎兒。
香港大學(xué)的研究人員對(duì)流行前和流行中的寨卡病毒開(kāi)展比較基因組分析,并將結(jié)果發(fā)表在《Emerging Microbes & Infections》雜志上。他們分析了24株寨卡病毒毒株,它們?cè)?span lang="EN-US">GenBank中有完整基因組或完整的多蛋白序列,包括1947年至2015年期間在非洲、亞洲和太平洋地區(qū)從人、動(dòng)物和蚊子上采集的毒株。研究人員還將寨卡樣本與其他致病黃病毒的基因組序列進(jìn)行比較,如Spondweni病毒、登革熱病毒和日本腦炎病毒等。
基因驅(qū)動(dòng)(gene drive)是一種利用遺傳偏好將基因快速擴(kuò)散到群體中的強(qiáng)大技術(shù)?;蝌?qū)動(dòng)能在野生動(dòng)物中迅速傳播人們想要的性狀,也能有效抑制對(duì)人類(lèi)有害的物種。最近這一技術(shù)受到了很大的關(guān)注,因?yàn)樗型刂茢y帶寨卡病毒、瘧原蟲(chóng)和登革病毒的蚊子,阻止這些蚊媒疾病的傳播。加州大學(xué)昆蟲(chóng)學(xué)助理教授Omar Akbari在Nature Review Genetics雜志上發(fā)表技術(shù)綜述,介紹和比較了不同的基因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),分析了各個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)劣和應(yīng)用范圍,還探討了相關(guān)的安全和監(jiān)管問(wèn)題。