寨卡病毒可能會對未出生嬰兒的大腦發(fā)育造成相當大的損害

在世界上一些熱帶和亞熱帶地區(qū)猖獗的寨卡病毒可能會對未出生嬰兒的大腦發(fā)育造成相當大的損害——現在看來已經很清楚了。然而，到目前為止，關于病毒在孩子的大腦中是什么，以及它是如何導致小頭畸形的信息還很少，小頭畸形是受影響的新生兒病理性的頭部和大腦萎縮。研究人員現在以一種不尋常的方式解決了這個問題：他們在小腦上釋放病毒，這是他們在實驗室從干細胞中培養(yǎng)出來的。

寨卡病毒繼續(xù)傳播。特別是在南美洲和中美洲，以及非洲和亞洲的部分地區(qū)，這種病原體通過蚊子傳播。對于大多數感染者來說，這是無害的：他們經常注意到這一點，只產生輕微的流感樣癥狀。但對于孕婦來說，感染寨卡病毒會帶來不愉快的后果：一切都表明病毒會影響未出生嬰兒的大腦發(fā)育。結果，孩子出生時就患有小頭畸形——即患病的頭部和大腦。僅在巴西，自寨卡爆發(fā)以來，就記錄了數千例這種畸形。2016年初，研究人員首次能夠明確確定這些病例與寨卡病毒感染之間的關系。證據來自細胞培養(yǎng)和對未感染胎兒的研究。然而，寨卡病毒是如何攻擊兒童大腦的，它造成的傷害，以及時間進程，只能在這些研究中得到部分澄清。

巴爾的摩約翰斯霍普金斯大學的許于謙和他的同事們正在以一種新的方式討論這些問題。他們使用新開發(fā)的方法在實驗室培養(yǎng)大腦前體。約翰霍普金斯大學的宋宏俊說：“當寨卡危機開始時，我們意識到我們有一個完美的系統(tǒng)來研究病毒的后果。因為通過他們定制的生物反應器，干細胞可以用于未成熟大腦的不同繁殖階段。雖然生成的類器官體只有針那么大，但它們已經包含了胚胎中生長的大腦所包含的所有細胞類型和組織。為了他們的研究，研究人員培育了包含六層人類大腦皮層的小腦。他們在不同的年齡——18、28和80天后——感染了寨卡病毒。研究人員解釋說，這適用于未出生的孩子，這對應于從早孕到懷孕后三個月的發(fā)育階段。

攻擊大腦皮層的祖細胞

“我們在大腦中看到了這個生動的3D模型，證實了疑似細胞培養(yǎng)：寨卡病毒引起的小頭畸形，主要是受到神經前體細胞的攻擊，”宋說。特別是在早期感染的腦器官中，很明顯寨卡病毒特異性攻擊大腦皮層后期發(fā)育的神經干細胞。“影響非常嚴重，”宋的同事郭黎明說。"過了一會兒，小腦瓜停止生長，完全解體了."這一發(fā)現可以解釋為什么寨卡病毒在懷孕前三個月感染會有非常嚴重的后果。因為當時感染經常導致流產。

在后期的類器官中，病毒主要攻擊大腦皮層的祖細胞，也攻擊一些較老的神經元。結果，這些成熟大腦的皮層保持異常的薄，腦室擴大，整體心理成長比正常人慢。這位科學家說：“這符合小頭畸形的典型特征。也可以證明病毒在胚胎腦中繁殖迅速。這位科學家解釋說：“因此，它甚至可以是一個足夠低的劑量，只有暫時接觸子宮內的寨卡病毒才會造成持續(xù)且日益嚴重的后果。他們已經開始用他們的迷你大腦來尋找解藥。

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