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Cell子刊:回顧寨卡病毒研究進(jìn)展

2018-07-24 來(lái)源:中國病毒學(xué)論壇  標簽: 掌上醫生 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(xué)醫學(xué)院細胞工程學(xué)研究所的神經(jīng)病學(xué)及神經(jīng)科學(xué)教授宋紅軍(HongjunSong)和他的夫人明國麗(Guo-LiMing)是科學(xué)界的一對神仙眷侶,他們早在北京大學(xué)讀書(shū)的時(shí)候就已經(jīng)相戀了,現在在事業(yè)上兩人又相輔相成,共同在神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域取得了一個(gè)又一個(gè)的成就,聯(lián)合署名發(fā)表在Cell、PNAS、NatNeurosci等國際權威學(xué)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(xué)的HengliTang,在《CellStemCell》雜志上合著(zhù)了一篇題為“AdvancesinZikaVirusResearch:StemCellModels,Challenges,andOpportunities”的綜述文章,回顧了干細胞為基礎的寨卡病毒研究的重要進(jìn)展,并討論了當前的挑戰和未來(lái)的機遇。
 
ZIKVGenomeandItsEncodedProteins
 
干細胞是具有自我更新能力的特殊細胞類(lèi)型,并能分化成其他類(lèi)型的細胞。在發(fā)育過(guò)程中,成體干細胞會(huì )為不同組織產(chǎn)生細胞構件;在某些器官中,如大腦,它們繼續產(chǎn)生后代,以維持組織的內穩態(tài),并在整個(gè)生命中發(fā)揮重要的功能。干細胞也可以來(lái)自于培養物,如來(lái)自囊胚內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(guò)去的十年里,干細胞領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展。現在可以從各種疾病患者獲得iPSCs,并在二維(2D)單層培養中定向誘導它們分化為各種類(lèi)型的細胞,或分化成為三維(3D)器官樣的組織,命名為類(lèi)器官。干細胞已被用于研究器官發(fā)育的基本生物學(xué),模型人類(lèi)疾病,篩選治療性化合物,并開(kāi)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,或對干細胞做出表觀(guān)遺傳修飾,以解決它們對于特定生物過(guò)程的貢獻。用以在體內研究成體干細胞的技術(shù)也被開(kāi)發(fā)出來(lái),在許多情況下,是在單細胞水平。總之,干細胞領(lǐng)域的基本發(fā)現也出現了一些重要原理,對于現代生物學(xué)和醫學(xué)有著(zhù)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)公共衛生事件之后,干細胞領(lǐng)域已經(jīng)共同開(kāi)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(jìn)行了一個(gè)總體介紹,并總結了這個(gè)迅速發(fā)展的領(lǐng)域中所取得的重要研究進(jìn)展,重點(diǎn)討論了當前面臨的挑戰和未來(lái)的機遇。
 
在文章最后,作者總結道,寨卡病毒的流行是一次重大挑戰,也為跨學(xué)科合作研究病毒、干細胞生物學(xué)和人類(lèi)發(fā)展的基本原理,提供了機會(huì )。干細胞為基礎的ZIKV暴露建模,是“如何實(shí)現人類(lèi)干細胞研究目標,以及基礎干細胞生物學(xué)領(lǐng)域幾十年研究進(jìn)展如何可讓研究人員立即行動(dòng)以應對全球衛生突發(fā)事件”最為明顯的一個(gè)例子。ZIKV綜合征的未來(lái)建模,將解決ZIKV感染相關(guān)的病理生理學(xué)程度和根本生物學(xué)機制,也進(jìn)一步推動(dòng)平臺的發(fā)展,促進(jìn)藥物篩選和開(kāi)發(fā)。
 
今年3月份,宋紅軍、明國麗夫婦與佛羅里達州立大學(xué)的HengliTang領(lǐng)導研究團隊日以繼夜地進(jìn)行了一個(gè)月的研究,他們用人類(lèi)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(cháng)。
 
在2016年4月22日的《細胞》(Cell)雜志上,來(lái)自宋紅軍、明國麗夫婦帶領(lǐng)約翰霍普金斯大學(xué)醫學(xué)院的研究人員,將一種腦區域特異性類(lèi)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(lèi)大腦的機制。這些類(lèi)器官數據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(shí)間的這些觀(guān)點(diǎn)。
 
AdvancesinZikaVirusResearch:StemCellModels,Challenges,andOpportunities
 
SUMMARYThere-emergenceofZikavirus(ZIKV)anditssuspectedlinkwithvariousdisordersinnewbornsandadultsledtheWorldHealthOrganizationtodeclareaglobalhealthemergency.Inresponse,thestemcellfieldquicklyestablishedplatformsformodelingZIKVexposureusinghumanpluripotentstemcell-derivedneuralprogenitorsandbrainorganoids,fetaltissues,andanimalmodels.Theseeffortsprovidedsignificantinsightintocellulartargets,pathogenesis,andunderlyingbiologicalmechanismsofZIKVinfectionaswellasplatformsfordrugtesting.Herewereviewtheremarkableprogressinstemcell-basedZIKVresearchanddiscusscurrentchallengesandfutureopportunities.
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