Cell Stem Cell發表單細胞RNA測序新成果

日期：2016-03-31 08:51:21

寨卡病毒是一種新出現的蚊媒病毒。2015年5月，巴西開始出現寨卡病毒感染疫情，這種病毒隨后在美洲快速蔓延。世界衛生組織稱，越來越多的證據表明寨卡病毒與小頭畸形之間存有關聯。針對這種疾病，目前尚無特異性治療辦法或者疫苗。最佳預防方式是采取保護措施，避免蚊子叮咬。

三月四日，Johns Hopkins大學的宋紅軍（Hongjun Song）和明國麗（Guo-li Ming）在寨卡病毒研究中獲得了突破性的成果。他們在Cell Stem Cell雜志上發表文章指出，寨卡病毒能感染形成大腦皮層的神經干細胞，阻礙這些細胞的生長。

那么寨卡病毒為何能夠感染人類的神經干細胞呢？加州大學的研究人員最近發現，這是因為寨卡病毒能夠劫持這些細胞表面的AXL，通過這種蛋白受體進入和感染細胞。這項研究發表在三月三十日的Cell Stem Cell雜志上。

研究顯示，涉及細胞分裂的AXL在神經干細胞的表面高水平表達。表達AXL的神經干細胞只存在于妊娠中期，這些細胞稱為放射狀膠質細胞，能生成大腦皮層中的多種細胞，包括神經元和星形膠質細胞。除此之外，視網膜干細胞也表達AXL。寨卡病毒感染會使胎兒出現小頭畸形和眼部病變，這些癥狀與AXL細胞的分布相當一致。

此前有研究表明，一些與寨卡類似的病毒（比如登革病毒）使用AXL作為感染的突破口。于是研究人員通過基因表達分析（單細胞RNA測序）在小鼠大腦、雪貂大腦、人類干細胞衍生的大腦類器官中檢測AXL。他們的工作證實AXL受體大多位于神經干細胞上，聚集在神經前體細胞接觸腦脊液或血管的區域。這可能為病毒提供了感染宿主細胞的捷徑。

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行治療。鑒于AXL對于神經干細胞的增殖非常重要，在胎兒大腦阻斷AXL顯然是不現實的。不過，用AXL抑制劑治療有風險的女性，有望阻止寨卡病毒進入發育中的胎兒。

香港大學的研究人員對流行前和流行中的寨卡病毒開展比較基因組分析，并將結果發表在《Emerging Microbes & Infections》雜志上。他們分析了24株寨卡病毒毒株，它們在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、亞洲和太平洋地區從人、動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行比較，如Spondweni病毒、登革熱病毒和日本腦炎病毒等。

基因驅動（gene drive）是一種利用遺傳偏好將基因快速擴散到群體中的強大技術。基因驅動能在野生動物中迅速傳播人們想要的性狀，也能有效抑制對人類有害的物種。最近這一技術受到了很大的關注，因為它有望控制攜帶寨卡病毒、瘧原蟲和登革病毒的蚊子，阻止這些蚊媒疾病的傳播。加州大學昆蟲學助理教授Omar Akbari在Nature Review Genetics雜志上發表技術綜述，介紹和比較了不同的基因驅動系統，分析了各個系統的優劣和應用范圍，還探討了相關的安全和監管問題。