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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(guó)病毒學(xué)論壇  標(biāo)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(hù)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(xì)胞置于一些國(guó)際研究的前沿。

 約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院細(xì)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(guó)麗(Guo-LiMing)是科學(xué)界的一對(duì)神仙眷侶,他們?cè)缭诒本┐髮W(xué)讀書(shū)的時(shí)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(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(guó)際權(quán)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(guó)麗與佛羅里達(dá)州立大學(xué)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(xì)胞為基礎(chǔ)的寨卡病毒研究的重要進(jìn)展,并討論了當(dāng)前的挑戰(zhàn)和未來(lái)的機(jī)遇。
 
ZIKVGenomeandItsEncodedProteins
 
干細(xì)胞是具有自我更新能力的特殊細(xì)胞類型,并能分化成其他類型的細(xì)胞。在發(fā)育過(guò)程中,成體干細(xì)胞會(huì)為不同組織產(chǎn)生細(xì)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(gè)生命中發(fā)揮重要的功能。干細(xì)胞也可以來(lái)自于培養(yǎng)物,如來(lái)自囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的胚胎干細(xì)胞(ESC),以及由體細(xì)胞重編程的誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPSCs)。在過(guò)去的十年里,干細(xì)胞領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)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(dǎo)它們分化為各種類型的細(xì)胞,或分化成為三維(3D)器官樣的組織,命名為類器官。干細(xì)胞已被用于研究器官發(fā)育的基本生物學(xué),模型人類疾病,篩選治療性化合物,并開(kāi)發(fā)細(xì)胞替代策略。
 
ZIKVInfectionofHumanBodyandPathologicalImpactonCorticalNeurogenesis
 
最近的基因組編輯技術(shù),可允許有針對(duì)性的激活或失活特定基因,或?qū)Ω杉?xì)胞做出表觀遺傳修飾,以解決它們對(duì)于特定生物過(guò)程的貢獻(xiàn)。用以在體內(nèi)研究成體干細(xì)胞的技術(shù)也被開(kāi)發(fā)出來(lái),在許多情況下,是在單細(xì)胞水平??傊?,干細(xì)胞領(lǐng)域的基本發(fā)現(xiàn)也出現(xiàn)了一些重要原理,對(duì)于現(xiàn)代生物學(xué)和醫(yī)學(xué)有著重要的貢獻(xiàn)。
 
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(xì)胞置于一些國(guó)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(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件之后,干細(xì)胞領(lǐng)域已經(jīng)共同開(kāi)發(fā)了通用平臺(tái),用于模擬ZIKV感染,以了解其細(xì)胞靶標(biāo)、發(fā)病機(jī)制,及相關(guān)機(jī)制,并測(cè)試治療性干預(yù)。
 
AModelofMolecularMechanismsUnderlyingZIKVInfectionandPathogenesis
 
在這篇綜述文章中,作者對(duì)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(jié)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(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)的機(jī)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(xué)科合作研究病毒、干細(xì)胞生物學(xué)和人類發(fā)展的基本原理,提供了機(jī)會(huì)。干細(xì)胞為基礎(chǔ)的ZIKV暴露建模,是“如何實(shí)現(xiàn)人類干細(xì)胞研究目標(biāo),以及基礎(chǔ)干細(xì)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(yīng)對(duì)全球衛(wèi)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(jī)制,也進(jìn)一步推動(dòng)平臺(tái)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(guó)麗夫婦與佛羅里達(dá)州立大學(xué)的HengliTang領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)日以繼夜地進(jìn)行了一個(gè)月的研究,他們用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞生成神經(jīng)細(xì)胞,建立了研究寨卡病毒的新平臺(tái)。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(xì)胞,阻礙這些細(xì)胞的生長(zhǎng)。
 
在2016年4月22日的《細(xì)胞》(Cell)雜志上,來(lái)自宋紅軍、明國(guó)麗夫婦帶領(lǐng)約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)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(jī)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(xì)胞,及損傷程度差異取決于感染時(shí)間的這些觀點(diǎn)。
 
AdvancesinZikaVirusResearch:StemCellModels,Challenges,andOpportunities
 
SUMMARYThere-emergenceofZikavirus(ZIKV)anditssuspectedlinkwithvariousdisordersinnewbornsandadultsledtheWorldHealthOrganizationtodeclareaglobalhealthemergency.Inresponse,thestemcellfieldquicklyestablishedplatformsformodelingZIKVexposureusinghumanpluripotentstemcell-derivedneuralprogenitorsandbrainorganoids,fetaltissues,andanimalmodels.Theseeffortsprovidedsignificantinsightintocellulartargets,pathogenesis,andunderlyingbiologicalmechanismsofZIKVinfectionaswellasplatformsfordrugtesting.Herewereviewtheremarkableprogressinstemcell-basedZIKVresearchanddiscusscurrentchallengesandfutureopportunities.
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