中国科学家越界克服寨卡病毒引发的世界性问题

跨国界克服寨卡病毒引发的世界性问题

▲图片显示的是中国科学院遗传与发育生物学研究所感染寨卡病毒的哺乳动物小鼠神经干细胞的图像. （摘自新华社）

图为研究员许志恒介绍小头畸形的症状. 郭景元摄

自2015年以来，寨卡病毒感染已在南美爆发并传播到全球. （图片由中国科学院遗传与发育生物学研究所提供）

最近，世界一流的学术期刊《细胞·干细胞》在网上发表了由一组中国科学家撰写的文章. 这项研究是由中国科学院遗传与发育生物学研究所的徐志恒研究小组和军事医学科学院微生物与流行病学研究所的秦成峰研究小组进行的.

自2015年以来，寨卡病毒感染已在南美爆发并传播到全世界. 在中国发现了十多例寨卡病毒感染病例，引起了许多关注. 什么是寨卡病毒？它与新生儿小头畸形症状之间的必然联系是什么？

这一次，中国科学家团队开展了跨学科合作寨卡病毒 中国，为我们找到了答案.

疯狂的病毒，不断蔓延

从前，寨卡病毒甚至还没有进入科学家的视线.

寨卡病毒是蚊子传播的虫媒病毒. 早在1947年，黄热病监视网络就在乌干达Zika丛林的恒河猴中意外发现了该病毒. 五年后，在乌干达和坦桑尼亚人口中也发现了寨卡病毒. 寨卡病毒的早期活动已相对隐蔽. 多年来，非洲和南亚仅传播了少数寨卡病毒感染病例.

“这不是新型病毒，以前很少有人关注它. ”秦承峰说，感染寨卡病毒的人中，只有20％到25％的病例表现出临床症状，一般症状较轻，可能引起发烧，关节痛或皮疹，症状可在2至2天内自我修复. 7天，严重和死亡病例仍然很少.

但是，在2007年之后，寨卡病毒开始在西太平洋群岛传播. 到2013年10月，法属波利尼西亚也爆发了寨卡病毒爆发，成千上万例. 直到2015年，该病毒一直传播到南美，该流行病继续发酵，并且该疾病的症状发生了突变，并继续增加.

值得注意的是，在2015年3月至2016年3月之间，寨卡病毒在巴西爆发，超过6,000名新生婴儿被诊断出患有小头畸形，是往年的20倍. 大多数母亲感染了寨卡病毒.

小头畸形症，顾名思义，是指子宫或婴儿期胎儿大脑异常发育，导致头明显变小，这是一种罕见的疾病. 小头畸形的婴儿在发育过程中大脑发育异常，智力发育迟缓，有些孩子可能还患有癫痫，运动障碍，语言障碍和行为异常.

从全球病毒爆发到巴西新生儿小头症病例激增，截至2016年1月，寨卡病毒传播的证据已在非洲，亚洲和美洲的至少45个国家中出现. 考虑到该病毒在全球的普遍性，国际卫生组织（WHO）今年2月宣布，寨卡病毒感染是“国际关注的紧急公共卫生事件”.

寨卡病毒可以诱导新生儿小头畸形吗？学术界一直在争论不休，但是它从来没有能够提供科学依据来证实这一点. 从那以后，世界上许多研究机构进行了研究投资，以确认新生儿小头畸形与孕妇寨卡病毒感染之间的直接相关性.

创新您的方式并解决问题

今年3月，在美国工作的4位中国科学家，明国立，宋洪军，唐恒利和金鹏带领四个研究小组共同解决了一个关键问题. 他们发表的一项新研究表明，寨卡病毒可以感染和杀死对大脑发育至关重要的神经干细胞，但尚不能直接得出结论，孕妇感染寨卡病毒会导致新生儿小头畸形.

与此同时，在许志恒和秦成凤的研究团队的支持下，在英国《自然》杂志上发表的寨卡病毒对巴西科学家的小鼠模型的研究结果.

许志恒说，与其他科学家使用的实验方法不同，他们希望为寨卡病毒与小头畸形的关联研究提供更直接的证据. “国际上常用的一般方法是将寨卡病毒注射到小鼠母亲的腹腔或皮下腔内. 该病毒在母亲体内产生强烈的免疫反应，进而影响胎儿，但实验结果通常表明后来我们放弃了这种方法，我们想知道胎儿小头畸形的直接原因是什么. ”

与国外的A→C型研究和示范相比，从受感染的怀孕小鼠到胚胎感染再到小头畸形，中间有一个“黑匣子”，科学家们仍然不知道发生了什么. 方法从A→B型开始，然后将少量寨卡病毒直接注射到怀孕小鼠胚胎的大脑中，以获得寨卡病毒与小头畸形直接相关的证据. ”秦承峰说.

“仅3天寨卡病毒 中国，病毒数量就增加了300倍以上. 5天后，小鼠胎儿脑的宽度和长度显着减少. ”徐志恒介绍说，研究小组发现寨卡病毒可用于哺乳动物和小鼠的胚胎中. 大脑迅速复制并感染神经干细胞，引起神经干细胞异常增殖和分化，并导致大量神经元死亡，最终导致导致大脑皮层和小头畸形变薄.

此外，研究小组还对感染了寨卡病毒及其未感染的“兄弟姐妹”的小鼠的全基因组表达谱进行了比较分析. “我们发现大量与免疫力，小头畸形，寨卡病毒的潜在受体和细胞凋亡相关的基因明显异常. ”徐志恒说，实验结果证明寨卡病毒触发的免疫反应可能直接影响胎儿大脑发育，为进一步探讨寨卡病毒的致病机理及相关治疗方法奠定了良好的基础.

“将来，我们还将合作筛选可能有用的抗该流行病的药物和疫苗，并测试进入小鼠母体或胚胎的不同方法，以观察其治疗效果. ”徐志恒说.

强有力的合作，当地制造

“不超过一百次，必须数十次. ”当《经济日报》的记者问及研究小组在实验过程中将病毒注射到小鼠胚胎大脑中的次数时，许志恒不记得Clear，“小鼠的妊娠周期通常为19.5天至20天，并且从怀孕的第二天开始，我们开始进行实验和监测，继续探索，等待小头畸形症状出现的那一刻. ”

“在怀孕的第7天，胚胎只是从小鼠子宫中鼓出的一个小点. 此时，仅盲注用于通过纤维针将病毒注入胚胎周围，但是所有胎儿死了，流产了. ”徐志恒告诉记者，直到胚胎从10.5天增长到13.5天，研究小组都使用强光照亮了经过怀孕小鼠子宫约1毫米的胚胎脑腔，并实施了病毒注射. 结果，发现小鼠在13.5天注射了病毒，并在5天后观察到小头畸形. “世界上大约有三到五个专门研究小头畸形的实验室. 这种专门知识在世界上是罕见的，而且具有专门知识的团队经常缺乏病毒研究的合作伙伴. ”徐志恒说.

徐志恒说，由于秦承峰研究小组的加入，它提供了科学研究协助，例如在不同时间点测试不同量的病毒和注射剂，进一步加强了动物实验的基础，促进了动物之间的默契合作. 两队.

从今年2月初开始，当获得病毒样本时，就开始了实验. 该研究团队仅用了几个月的时间就超越了来自世界各地数十个实验室的研究进展，并及时掌握了寨卡病毒直接引起小头畸形的强大力量. 中国科学家无法将这一成就归因于强大的跨学科合作的证据.

“寨卡病毒与登革热相似，属于黄病毒家族，黄病毒研究从未与神经发育领域相交. 这次，正是这两个学科的结合完全合作实现了短期目标成功. 时间已经超过了国外的研究工作很多年. ”秦成峰说.

中国科学家正在努力实现一个一致的研究目标，在各自的研究领域中保持彼此的扎实技术，并一举成名，从而成功开展了“中国式”跨学科研究.

“与世界上数以万计的寨卡病毒爆发相比，中国只有不到20名被感染的患者. ”终于达到了世界领先的科学研究水平，秦承峰的话并没有掩饰他的骄傲: “ 2个本地实验室，我们的科研团队完全来自本地，甚至是经过测试的病毒株是从中国病例的血液中分离出来的，该实验能够达到这样的结果真是令人惊讶. ”

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