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近期全球寨卡病毒感染大爆發(fā)，在巴西及世界各地造成上千起小腦癥案例，但先前我們并不了解寨卡病毒和小腦癥的關(guān)聯(lián)。
近日，來自美國南加州大學(xué)的研究者在發(fā)布于科學(xué)期刊 Cell Stem Cell 的研究中找到了寨卡病毒中造成小腦癥兩個關(guān)鍵蛋白質(zhì)，對于未來防止寨卡病毒感染孕婦并產(chǎn)下患有小腦癥的新生兒有很大的幫助。
這項研究指出，一個完整的寨卡病毒帶有 10 個蛋白質(zhì)，其中只有 NS4A 和 NS4B 這兩個蛋白質(zhì)和小腦癥有關(guān)。這兩個蛋白質(zhì)在病毒中的功能有兩個共同點：阻礙胎兒腦部的形成以及調(diào)動病毒的力量。
這項研究的資深共同作者 Jae Jung 同時也是南加大 Keck 醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)及免疫學(xué)特聘講座教授表示，這項研究集結(jié)了病毒學(xué)及神經(jīng)生物學(xué)的專業(yè)，也是首次以分子層次檢測寨卡病毒。而因為已經(jīng)了解了寨卡病毒與小腦癥 之間的分子機制，研究團隊進一步將研究結(jié)果運用到寨卡病毒引起的小腦癥的治療上。
Jung 教授表示未來幾年內(nèi)或許幾針注射便能針對 NS4A、NS4B 及相關(guān)的機制加以干擾破壞，以此對抗病毒。
美國疾病控制與預(yù)防中心在今年 4 月證實，寨卡病毒便是造成小腦癥等其他胎兒腦部缺陷的病原，但當(dāng)時原因尚未了解。Jung 所帶領(lǐng)的研究團隊在研究中找出了其中導(dǎo)致病情的分子機制。
研究團隊表示，他們是最早在懷孕中期的胎兒神經(jīng)干細胞中，檢測了 3 個不同品系寨卡病毒的研究，在先前的其他研究中，大多使用由成人細胞所制造的小型神經(jīng)干細胞類器官。
這個領(lǐng)域進展非?？焖伲珡臎]有人細查寨卡病毒的蛋白質(zhì)。先前科學(xué)家只知道寨卡病毒就是病原，但是卻不知道究竟是哪個環(huán)節(jié)導(dǎo)致疾病。Jung 形容這兩者的差距就像知道美國國家奧運代表隊得到了金牌，卻不知道得到金牌的是游泳隊。而研究團隊所做的便是仔細檢驗寨卡病毒蛋白質(zhì)中究竟是誰造成這些疾病。
合作綁架胎兒的神經(jīng)干細胞
NS4A 和 NS4B 這兩個蛋白質(zhì)之所以能夠致病，是因為它們干擾了細胞內(nèi)一個被稱為 Akt-mTOR pathway 的分子信息傳遞路徑，這個信息傳遞路徑是細胞內(nèi)非常重要的一部分，能夠調(diào)控細胞周期，和細胞的增生、癌化、休眠有關(guān)。
由于受到病毒蛋白質(zhì)的干擾，這條信息路徑?jīng)]辦法像正常狀況時一樣保護腦部的發(fā)育，并且維持自噬作用（autophagy）的調(diào)節(jié)。
自噬作用的功能是在細胞內(nèi)抵抗并分解外來病原體，自噬作用失調(diào)的影響相當(dāng)于破壞細胞內(nèi)的防御及回收機制。然而當(dāng)細胞受到黃病毒屬（flaviviruses）包含登革熱病毒、C 型肝炎病毒、寨卡病毒等病毒感染時，自噬作用反而會幫助病毒增生復(fù)制。
感染細胞的寨卡病毒正好需要自噬作用的幫助，細胞內(nèi)的自噬作用失去控制不斷運作之后，病毒就能夠運用它所提供源源不絕的能量和營養(yǎng)來進行復(fù)制。由于大多的能量都被寨卡病毒所占據(jù)，神經(jīng)干細胞缺乏代謝，細胞經(jīng)由分化或成長轉(zhuǎn)變成神經(jīng)元或其他腦細胞的機會就越來越低。
總結(jié)來說，寨卡病毒的 NS4A 和 NS4B 這兩個蛋白質(zhì)，借由阻礙腦部發(fā)育并且刺激增強自噬作用來使病毒得以散播。這兩個病毒蛋白質(zhì)合作綁架了胎兒的神經(jīng)干細胞，使得腦類器官大約少了一半，進而導(dǎo)致新生兒神經(jīng)干細胞 65% 以上發(fā)育遲緩。
除此之外，神經(jīng)干細胞的分化成如神經(jīng)元或具有輔助功能的神經(jīng)膠質(zhì)細胞星狀細胞（astrocyte）等成熟腦細胞的比例也下降五成左右。
研究團隊目前已經(jīng)著手研究 NS4A 和 NS4B 在腦部類器官及小鼠模式中的功能，以求更深入的了解。這項研究的通信共同作者 Zhen Zhao 是生理及生物物理學(xué)助理教授，他表示，“雖然并不是每一個受到寨卡病毒感染的懷孕婦女都會產(chǎn)下患有小腦癥的嬰兒，我們?nèi)匀黄谕軌虬l(fā)展新的治療方式，使寨卡病毒再也不會造成小腦癥。”
而目前科學(xué)家也正在尋找能夠有效的判別孕婦是否遭受寨卡病毒感染的生物標(biāo)記，借此提早加強應(yīng)對。
來源：TechNews科技新報
