研究揭示了寨卡病毒常见出生缺陷的原因

克利夫兰诊所的研究人员首次描述了寨卡病毒(ZIKV)是如何导致一种与产前感染有关的最常见的出生缺陷——大脑钙化的微生物学性质。

这一发现可能揭示了预防产前寨卡脑的新策略钙化并为钙化如何在其他先天性感染中形成提供了重要的见解。

Jae Jung博士说:“大脑钙化与婴儿的几种发育缺陷有关，包括运动障碍、认知障碍、眼睛异常、听力缺陷和癫痫，所以更好地理解它们如何发育的机制很重要。”克利夫兰诊所全球病原体研究和人类健康中心主任，也是这项研究的第一作者。Jung博士是癌症生物学系主任，于7月从南加州大学加入克利夫兰诊所。

利用ZIKV阳性的胎儿脑标本和临床前疾病模型，研究团队确定了BMP2(骨形态发生蛋白2)和蛋白酶NS3(非结构蛋白3)在ZIKV脑钙化中起核心作用。

2015-2016年寨卡病毒爆发期间，对从巴西收集并捐赠的寨卡病毒阳性大脑的扫描显示，一种被称为周细胞的细胞，包裹在大脑毛细血管周围，聚集在钙化病灶周围，病毒遗传物质浓度很高，这表明在感染诱发的钙化中起着关键作用。

“已经探索了几种细胞类型参与ZIKV感染和病理，但据我们所知，这是调查周细胞作用的第一项研究，”Jung博士实验室的研究助理、该研究的第一作者Weiqiang Chen博士说。

研究人员用ZIKV感染胎源性周细胞，发现编码BMP2蛋白的BMP2基因和几个下游成骨基因(与骨形成相关)高水平表达，并导致钙化。“我们发现，在ZIKV感染期间，一些BMP基因家族和相关蛋白的功能与感染期间不同正常的发展陈博士评论道。

正常情况下，bmp激活特定蛋白(SMAD蛋白家族)来调节成骨基因的表达。然而，荣格博士和他的团队在研究中显示，在ZIKV感染期间，一种名为NS3的病毒酶会转化BMP2蛋白质形成一种成熟的、具有生物活性的增强成骨基因表达的形式。实际上，NS3激活BMP2信号通路，从而触发钙化和大脑发育异常。

更多的研究将至关重要，但研究结果表明，也许针对NS3，通过阻止其表达或其与BMP2结合，可能有助于预防ZIKV大脑在子宫内钙化。陈博士获得了美国国立牙科和颅面研究所(National Institute of Dental and Craniofacial Research, National Institutes of Health)的独立之路奖(K99/R00)的支持。

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