寨卡病毒可能會對未出生嬰兒的大腦發(fā)育造成相當(dāng)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(dāng)大的損害——現(xiàn)在看來已經(jīng)很清楚了。然而，到目前為止，關(guān)于病毒在孩子的大腦中是什么，以及它是如何導(dǎo)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(xiàn)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(shí)驗(yàn)室從干細(xì)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(shù)感染者來說，這是無害的：他們經(jīng)常注意到這一點(diǎn)，只產(chǎn)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(jié)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(shù)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(guān)系。證據(jù)來自細(xì)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(jìn)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(xué)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(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)大腦前體。約翰霍普金斯大學(xué)的宋宏俊說：“當(dāng)寨卡危機(jī)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?yàn)橥ㄟ^他們定制的生物反應(yīng)器，干細(xì)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(jīng)包含了胚胎中生長的大腦所包含的所有細(xì)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(yīng)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(xì)胞

“我們在大腦中看到了這個生動的3D模型，證實(shí)了疑似細(xì)胞培養(yǎng)：寨卡病毒引起的小頭畸形，主要是受到神經(jīng)前體細(xì)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(jīng)干細(xì)胞?！坝绊懛浅?yán)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(xiàn)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(yán)重的后果。因?yàn)楫?dāng)時感染經(jīng)常導(dǎo)致流產(chǎn)。

在后期的類器官中，病毒主要攻擊大腦皮層的祖細(xì)胞，也攻擊一些較老的神經(jīng)元。結(jié)果，這些成熟大腦的皮層保持異常的薄，腦室擴(kuò)大，整體心理成長比正常人慢。這位科學(xué)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(xué)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(nèi)的寨卡病毒才會造成持續(xù)且日益嚴(yán)重的后果。他們已經(jīng)開始用他們的迷你大腦來尋找解藥。

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