脂肪分子是寨卡病毒感染的关键

寨卡病毒在人类细胞中感染所需的某些基于脂肪的分子，可以为解释为什么寨卡病毒主要感染脑组织，特别是在发育中的胎儿或新生儿中提供线索。

来自美国能源部太平洋西北国家实验室的研究人员帮助俄勒冈健康与科学大学(OHSU)的同事识别出鞘脂对人类细胞中寨卡病毒复制至关重要。脂质是“油性”分子，是许多细胞结构(包括细胞膜)的重要组成部分。

目前没有针对寨卡病毒的治疗方法或疫苗。然而，调节细胞产生这些脂质的分子可能成为开发针对寨卡病毒的潜在药物的目标感染研究人员说。一篇描述这项工作的论文发表在7月21日自然通讯．

寨卡病毒引起疾病的分子机制仍然是一个谜

2015年和2016年，寨卡病毒在北美、中美洲和南美洲爆发。蚊子携带病毒并通过叮咬人类传播。孕妇尤其容易感染寨卡病毒;病毒可以传播到胎儿并感染神经细胞导致新生儿先天性畸形和发育迟缓。

为了更好地了解寨卡病毒致病的原因，研究人员正在努力了解寨卡病毒如何与人类细胞相互作用。然而，寨卡病毒究竟是如何在发育中的神经细胞中引起疾病的仍然是一个谜。

寨卡病毒感染改变细胞脂质代谢

在研究寨卡病毒颗粒如何与宿主细胞相互作用的过程中，研究人员已经确定了基因变化并精确定位了寨卡病毒用于自我复制的特定蛋白质。

然而，研究人员仍在了解寨卡病毒感染如何改变细胞的分子组成。在这种情况下，脂质是特别有趣的成分，因为它们是构成细胞膜的各种分子的集合。有些病毒无法制造复制所需的所有脂质，所以它们也从宿主细胞中收集脂质。

OHSU的微生物学家Fikadu Tafesse认为，研究与寨卡病毒感染有关的脂质也可能为病毒感染的原因提供更多信息大脑组织．与其他器官相比，大脑的脂质含量很高，因为神经细胞周围富含脂质的覆盖物有助于信号在大脑中快速传递。也许病毒感染神经细胞是因为那里有它复制的关键分子成分?

为了了解在寨卡病毒感染期间细胞的脂质成分是如何变化的，Tafesse用寨卡病毒感染了人类肝细胞，并联系了PNNL的同事，分析从细胞中提取的脂质。由生物医学科学家詹妮弗·凯尔领导的PNNL研究人员使用质谱法测量了受感染和未受感染细胞的340种不同的脂质。他们注意到感染后24或48小时提取的几种不同类型的脂质发生了变化，这表明感染改变了细胞脂质的产生。PNNL研究人员处理的样本中没有一个含有这种病毒。

鞘脂在脂质组学分析中尤为突出

然后，研究人员分析了从仅接触寨卡病毒一种蛋白质的人类肝细胞中提取的脂质。他们注意到，从被整个病毒感染的细胞样本中，脂质模式发生了类似的变化。有趣的是，在两个实验中，只有一种脂质，神经酰胺，升高了。

神经酰胺是鞘脂类脂质的一部分。当研究人员用一种阻止细胞产生鞘脂的分子处理人类肝脏和脑细胞时，他们发现病毒复制量显著减少。从这些结果中，研究人员得出结论，鞘脂是病毒复制所必需的。通过进一步的实验，他们确定了细胞鞘脂生成过程中影响病毒复制的一个特定步骤。

“通过绘制人类细胞中病毒复制和鞘脂代谢之间的连接线图，我们可以识别细胞中的关键位置脂质可以用来预防寨卡病毒的生产线病毒感染，”Tafesse说。

潜在药物开发的目标，一旦确定，包括病毒蛋白，诱导鞘脂的生产人类细胞．他说，如果一种药物能够在不太损害正常人体代谢的情况下减缓病毒复制，那么参与鞘脂生成的人类蛋白质也可能是药物开发的候选药物。

这项工作是PNNL和OHSU之间正在进行的合作的一部分，称为精确医学创新联合实验室，或PMedIC。在这项合作中，研究人员结合了基因、蛋白质和小分子的大规模模式信息细胞来自医学影像的信息其结果是对疾病从分子到医学层面的多方面理解。这种理解可以帮助医学科学家更好地了解疾病是如何发生的，或者开发定制的治疗方法。

“这项研究表明，PNNL和OHSU的专业知识是如何相互补充的，”PNNL的凯尔说，他致力于这项脂质组学分析。“我们有深入生物分析的工具，帮助OHSU的研究人员推进他们对疾病机制的研究。”