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Cell子刊:回顧寨卡病毒研究進展

2018-07-24 來源:中國病毒學論壇  標簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:最近在美洲爆發(fā)的寨卡病毒(ZIKV)及其與小頭畸形的可能關(guān)聯(lián),把干細胞置于一些國際研究的前沿。

 約翰霍普金斯大學醫(yī)學院細胞工程學研究所的神經(jīng)病學及神經(jīng)科學教授宋紅軍(HongjunSong)和他的夫人明國麗(Guo-LiMing)是科學界的一對神仙眷侶,他們早在北京大學讀書的時候就已經(jīng)相戀了,現(xiàn)在在事業(yè)上兩人又相輔相成,共同在神經(jīng)科學研究領(lǐng)域取得了一個又一個的成就,聯(lián)合署名發(fā)表在Cell、PNAS、NatNeurosci等國際權(quán)威學術(shù)期刊上的研究論文目前已有70余篇。

 
12月1日,宋紅軍和明國麗與佛羅里達州立大學的HengliTang,在《CellStemCell》雜志上合著了一篇題為“AdvancesinZikaVirusResearch:StemCellModels,Challenges,andOpportunities”的綜述文章,回顧了干細胞為基礎(chǔ)的寨卡病毒研究的重要進展,并討論了當前的挑戰(zhàn)和未來的機遇。
 
ZIKVGenomeandItsEncodedProteins
 
干細胞是具有自我更新能力的特殊細胞類型,并能分化成其他類型的細胞。在發(fā)育過程中,成體干細胞會為不同組織產(chǎn)生細胞構(gòu)件;在某些器官中,如大腦,它們繼續(xù)產(chǎn)生后代,以維持組織的內(nèi)穩(wěn)態(tài),并在整個生命中發(fā)揮重要的功能。干細胞也可以來自于培養(yǎng)物,如來自囊胚內(nèi)細胞團的胚胎干細胞(ESC),以及由體細胞重編程的誘導多功能干細胞(iPSCs)。在過去的十年里,干細胞領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的進展?,F(xiàn)在可以從各種疾病患者獲得iPSCs,并在二維(2D)單層培養(yǎng)中定向誘導它們分化為各種類型的細胞,或分化成為三維(3D)器官樣的組織,命名為類器官。干細胞已被用于研究器官發(fā)育的基本生物學,模型人類疾病,篩選治療性化合物,并開發(fā)細胞替代策略。
 
ZIKVInfectionofHumanBodyandPathologicalImpactonCorticalNeurogenesis
 
最近的基因組編輯技術(shù),可允許有針對性的激活或失活特定基因,或?qū)Ω杉毎龀霰碛^遺傳修飾,以解決它們對于特定生物過程的貢獻。用以在體內(nèi)研究成體干細胞的技術(shù)也被開發(fā)出來,在許多情況下,是在單細胞水平??傊?,干細胞領(lǐng)域的基本發(fā)現(xiàn)也出現(xiàn)了一些重要原理,對于現(xiàn)代生物學和醫(yī)學有著重要的貢獻。
 
最近在美洲爆發(fā)的寨卡病毒(ZIKV)及其與小頭畸形的可能關(guān)聯(lián),把干細胞置于一些國際研究的前沿。自世界衛(wèi)生組織(WHO)在今年2月1日宣布為國際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件之后,干細胞領(lǐng)域已經(jīng)共同開發(fā)了通用平臺,用于模擬ZIKV感染,以了解其細胞靶標、發(fā)病機制,及相關(guān)機制,并測試治療性干預。
 
AModelofMolecularMechanismsUnderlyingZIKVInfectionandPathogenesis
 
在這篇綜述文章中,作者對寨卡病毒以及相關(guān)病毒進行了一個總體介紹,并總結(jié)了這個迅速發(fā)展的領(lǐng)域中所取得的重要研究進展,重點討論了當前面臨的挑戰(zhàn)和未來的機遇。
 
在文章最后,作者總結(jié)道,寨卡病毒的流行是一次重大挑戰(zhàn),也為跨學科合作研究病毒、干細胞生物學和人類發(fā)展的基本原理,提供了機會。干細胞為基礎(chǔ)的ZIKV暴露建模,是“如何實現(xiàn)人類干細胞研究目標,以及基礎(chǔ)干細胞生物學領(lǐng)域幾十年研究進展如何可讓研究人員立即行動以應對全球衛(wèi)生突發(fā)事件”最為明顯的一個例子。ZIKV綜合征的未來建模,將解決ZIKV感染相關(guān)的病理生理學程度和根本生物學機制,也進一步推動平臺的發(fā)展,促進藥物篩選和開發(fā)。
 
今年3月份,宋紅軍、明國麗夫婦與佛羅里達州立大學的HengliTang領(lǐng)導研究團隊日以繼夜地進行了一個月的研究,他們用人類誘導多能干細胞生成神經(jīng)細胞,建立了研究寨卡病毒的新平臺。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《CellStemCell》雜志,顯示寨卡病毒能感染形成大腦皮層的神經(jīng)干細胞,阻礙這些細胞的生長。
 
在2016年4月22日的《細胞》(Cell)雜志上,來自宋紅軍、明國麗夫婦帶領(lǐng)約翰霍普金斯大學醫(yī)學院的研究人員,將一種腦區(qū)域特異性類器官(organoids)公諸于世,它在三維空間中展示了寨卡病毒影響人類大腦的機制。這些類器官數(shù)據(jù)支持了寨卡病毒偏好感染神經(jīng)干細胞,及損傷程度差異取決于感染時間的這些觀點。
 
AdvancesinZikaVirusResearch:StemCellModels,Challenges,andOpportunities
 
SUMMARYThere-emergenceofZikavirus(ZIKV)anditssuspectedlinkwithvariousdisordersinnewbornsandadultsledtheWorldHealthOrganizationtodeclareaglobalhealthemergency.Inresponse,thestemcellfieldquicklyestablishedplatformsformodelingZIKVexposureusinghumanpluripotentstemcell-derivedneuralprogenitorsandbrainorganoids,fetaltissues,andanimalmodels.Theseeffortsprovidedsignificantinsightintocellulartargets,pathogenesis,andunderlyingbiologicalmechanismsofZIKVinfectionaswellasplatformsfordrugtesting.Herewereviewtheremarkableprogressinstemcell-basedZIKVresearchanddiscusscurrentchallengesandfutureopportunities.
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