体外研究有助于解释寨卡病毒在怀孕期间如何从母亲传播给胎儿
南佛罗里达卫生大学(USF Health)莫尔萨尼医学院(Morsani College of Medicine)研究小组进行的一项临床前研究发现了寨卡病毒在怀孕期间母婴传播的新机制——即所谓的垂直传播。
研究人员首次表明,子宫内膜的特化细胞(母体蜕膜细胞)充当了孕期依赖的细胞传递的储物库病毒通过胎盘——这就解释了胎儿在妊娠早期更容易感染寨卡病毒,以及在妊娠早期和晚期观察到的更严重的先天缺陷。他们还报告称,tizoxanide可以在实验室培育的母体蜕膜细胞中抑制寨卡病毒,为防止围产期传播提供了希望,这种传播可能会导致发育中的胎儿和婴儿出现毁灭性的畸形和脑损伤。
该研究结果发表于2020年12月1日的《柳叶刀》杂志上免疫学杂志。
这项研究由共同首席研究员Ozlem Guzeloglu-Kayisli博士领导,他是USF妇产科卫生副教授,以及Charles J. Lockwood博士,USF卫生高级副总裁,莫尔萨尼医学院院长,专攻母胎医学的妇产科教授。
“如果我们能够更好地理解Zika病毒垂直传播,成功阻止病毒感染孕产妇在妊娠早期(蜕膜)细胞,病毒不会通过胎盘进入胎儿,这是不太可能引起严重的异常,“Guzeloglu-Kayisli说,论文的主要作者。
2015年至2016年,蚊媒传播的寨卡病毒在美洲蔓延,引发了广泛的全球恐慌,但这种病毒在2017年几乎消失。然而,在埃及伊蚊流行的地区,以及没有针对寨卡病毒感染的治疗或疫苗的地区,寨卡病毒仍有可能卷土重来。
虽然大多数感染寨卡病毒的成年人没有症状,但该病毒可引起轻微的流感样症状,在罕见病例中与格林-巴利综合征有关。然而,寨卡病毒最令人担忧孕妇因为感染寨卡病毒的母亲的新生儿中,每10个新生儿中就有1个患有寨卡病毒相关疾病出生缺陷包括个头小于正常大小(小头症),这可能会导致发育障碍和其他健康问题。寨卡病毒还与妊娠并发症有关,包括早产、先兆子痫和流产。此外,时机似乎很重要。在前三个月被感染的母亲比在第三个学期被感染的母亲更有可能生下患有严重寨卡出生缺陷的婴儿。
胎盘是为成长中的胎儿提供母体氧气和营养物质的器官,它有办法阻止包括病毒在内的大多数病原体越过其保护性的母胎屏障。一种被称为合胞滋养细胞(syncytiotrophoblasts)的胎儿源性胎盘细胞的亚型,与母体血液直接接触,被认为是寨卡病毒进入胎盘的地方,导致潜在的胎儿感染。然而,Guzeloglu-Kayisli博士说,这些特殊的滋养层细胞能够抵抗寨卡病毒的附着和复制。
为了进一步了解寨卡病毒是如何通过胎盘壁的,USF卫生团队开始研究寨卡病毒复制的细胞和分子介质。研究人员的主要发现包括:
- 研究表明,孕妇和非孕妇的特殊子宫细胞都能高度感染寨卡病毒。这些具有免疫活性的蜕膜细胞,在怀孕前和怀孕期间排列在子宫内,形成胎盘最靠近胎儿的母体部分。
- 发现寨卡病毒附着进入受体在母体蜕膜细胞中的表达比在胎儿滋养细胞中的表达高1万倍以上。一旦进入母体细胞,寨卡病毒(一种RNA病毒)就会劫持细胞机制,制造复制其遗传物质所需的蛋白质,并大量制造新的病毒颗粒。病毒颗粒从母体细胞中释放出来,然后通过胎盘表层的分枝状血管突起(绒毛)传播,在那里它们可以感染对寨卡病毒有抵抗力的胎儿滋养细胞。
- 研究发现,在妊娠早期的蜕膜细胞中病毒复制的效率明显高于足月怀孕的细胞。
- 结论是,母体(蜕膜)细胞可能是寨卡病毒最初感染的来源,并加强随后通过胎盘向胎儿传播。该研究的作者写道:“此外,蜕膜细胞对寨卡病毒的三个月依赖性反应有助于解释为什么孕妇容易感染寨卡病毒,以及为什么在怀孕的前三个月的后续影响比怀孕后期更不利。”
- 证实fda批准的抗寄生虫药硝唑尼特的活性代谢物替唑尼特有效阻止了母体蜕膜细胞和胎儿滋养细胞寨卡病毒感染细胞。该药物在临床前已被证明可以抑制多种流感样病毒,目前正在进行抗冠状病毒的临床测试。研究人员得出结论,这一发现为进一步测试tizoxanide来阻止寨卡病毒的围产期传播,从而保护胎儿免受有害后果提供了依据。
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