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我国科学家发现寨卡病毒可经口鼻感染和密切接触在动物中传播 |Nature Comm
at :2017/11/22 9:06:57    

近日,军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所秦成峰研究员与中科院遗传发育所许执恒研究员团队合作,在寨卡病毒动物模型研究方面取得重要进展,发现寨卡病毒可经口鼻感染和密切接触途径在动物中传播,相关研究成果11月21日在线发表于国际知名期刊Nature Communications,原文题为“Intranasal infection and contact transmission of Zika virus in guinea pigs”。

去年以来,寨卡病毒感染导致的小头畸形和其他严重神经系统疾病引起了全世界的高度关注,被世界卫生组织宣布为全球关注的突发公共卫生事件【1,2】。目前认为,寨卡病毒主要通过蚊媒叮咬进行传播,也可通过母婴垂直传播、性传播和输血传播【3-5】。但是临床研究中发现,一些寨卡患者既无蚊虫叮咬史,也无性接触和输血史,其传染源和传播途径令人费解。而且,寨卡病毒可持续存在于患者精液、唾液、泪液和尿液等多种体液标本中,医务人员和患者亲属存在直接暴露的风险【6-8】。

 

本研究中,为明确寨卡病毒能否通过密切接触传播,研究人员首先建立了寨卡病毒感染的豚鼠试验动物模型图一),结果显示豚鼠感染寨卡病毒后,尽管并不出现明显的临床症状,但其血液、唾液和泪液中能检测到持续的排毒;免疫荧光和组织病理发现,寨卡病毒可在豚鼠肠道、睾丸和脾等脏器中复制表达,激活特异的免疫反应;在此基础上,研究人员进一步发现,感染病毒的豚鼠能通过密切接触的方式,将病毒高效传播给同笼的未感染动物,导致明显的排毒和免疫反应;寨卡病毒可在腮腺、脑等主要脏器中大量增殖,高通量测序发现病毒基因组结构蛋白特定位点出现适应性突变。更重要的是,寨卡病毒也可通过滴鼻方式在小鼠、豚鼠以及猕猴体内建立有效的感染,诱导一系列特异的排毒和免疫反应。上述结果提示,密切接触可能是寨卡病毒在人群中传播的一个潜在途径,直接暴露于寨卡病毒污染物中具有潜在的感染风险。因此,为科学应对寨卡疫情,迫切需要开展进一步深入系统的流行病学调查和临床研究,尽快明确密切接触传播在寨卡病毒人间大流行中的作用。

 

图一 寨卡病毒感染的豚鼠动物模型的建立。

 

军事医学研究院邓永强张娜娜李晓峰邱业峰,中国科学院遗传所王雅青,首都医科大学田敏为并列第一作者,军事医学研究院病原微生物生物安全国家重点实验室秦成峰研究员和中科院遗传所许执恒研究员为本文共同通讯作者。军事医学研究院童贻刚教授、广州医科大学张复春教授和首都医科大学王玉光教授亦为本文做出重要贡献。本研究得到了国家自然科学基金委,科技部和广东省科技厅等基金的大力支持。

 

后记:早在2016年,军事医学研究院秦成峰研究员与中科院遗传发育所许执恒研究员率先在Cell Stem Cell上发表论文证明了寨卡病毒感染直接导致小头畸形【9】。2017年9月,两人再次联合在Science发表寨卡病毒感染导致小头畸形的分子机制,揭示了一个位于寨卡病毒prM蛋白中关键位点,S139N单个氨基酸突变显著增加了寨卡病毒的神经毒力【10】。

原文链接: 
https://www.nature.com/articles/s41467-017-01923-4

 

参考文献:

1.Brasil, P. et al. Zika virus infection in pregnant women in Rio de Janeiro. N.Engl.J. Med. 375, 2321–2334 (2016).

2. Driggers, R. W. et al. Zika virus infection with prolonged maternal viremia and fetal brain abnormalities. N. Engl. J. Med. 374, 2142–2151 (2016).

3. D’Ortenzio, E. et al. Evidence of sexual transmission of Zika virus. N. Engl. J.Med. 374, 2195–2198 (2016).

4. Yockey, L. J. et al. Vaginal exposure to Zika virus during pregnancy leads to fetal brain infection. Cell 166, 1247–1256 e1244 (2016).

5. Govero, J. et al. Zika virus infection damages the testes in mice. Nature 540,438–442 (2016).

6.Zhang, F. C., Li, X. F., Deng, Y. Q., Tong, Y. G. & Qin, C. F. Excretion of infectious Zika virus in urine. Lancet Infect. Dis. 16, 641–642 (2016).

7. Bonaldo, M. C. et al. Isolation of infective Zika virus from urine and saliva of patients in Brazil. PLoS Negl. Trop. Dis. 10, e0004816 (2016).

8. Dupont-Rouzeyrol, M., Biron, A., O’Connor, O., Huguon, E. & Descloux, E.Infectious Zika viral particles in breastmilk. Lancet 387, 1051 (2016).

9. Li, C. et al. Zika virus disrupts neural progenitor development and leads to microcephaly in mice. Cell Stem Cell 19, 672 (2016).

10. Yuan, L. et al. A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly. Science, doi: 10.1126/science.aam7120 (2017).

 

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