宋紅軍、明國麗等寨卡研究獲重要突破

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

最近幾個月,寨卡病毒(Zikavirus)在拉美國家呈現(xiàn)爆炸式蔓延。這種病毒感染后的癥狀很像感冒,也就是發(fā)燒和肌肉關(guān)節(jié)疼痛。隨著寨卡疫情愈演愈烈,醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)一種嚴(yán)重神經(jīng)疾。ǜ窳?巴利綜合征)突然增多,“小頭嬰”的出生率也顯著提高。不過人們對這種病毒及其引發(fā)的問題還知之甚少。

幸運的是,科學(xué)家們的寨卡病毒研究終于取得了重要突破。三月四日CellStemCell雜志發(fā)表的最新研究顯示,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。

JohnsHopkins大學(xué)的宋紅軍(HongjunSong)、明國麗(Guo-liMing)夫婦與佛羅里達州立大學(xué)的HengliTang領(lǐng)導(dǎo)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(dǎo)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。

宋紅軍和明國麗是一對神仙眷侶,他們早在北京大學(xué)讀書的時候就已經(jīng)相戀了,現(xiàn)在兩人在事業(yè)上又相輔相成,共同在神經(jīng)科學(xué)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(xué)術(shù)期刊上的研究論文已達70余篇。

鑒于人們一般是被蚊子攜帶的寨卡病毒感染,研究人員將病毒在蚊子細胞中培養(yǎng)幾天,然后再用它們感染人類神經(jīng)細胞。研究顯示,大腦皮層的神經(jīng)前體細胞被感染之后成為了寨卡病毒繁殖的天堂,病毒顆粒在短短三天內(nèi)就擴散到了整個培養(yǎng)皿的干細胞。而且研究人員沒有發(fā)現(xiàn)細胞啟動抗病毒應(yīng)答,還不清楚病毒是否會被清除出去。

這項研究告訴我們,寨卡病毒可能對大腦皮層的破壞最大!斑@只是第一步,還有很多工作要做,”宋教授指出。寨卡病毒還有許多問題有待解答,比如為何成年感染者癥狀輕微,病毒又是如何進入胎兒神經(jīng)系統(tǒng)的。

下一步研究人員打算用干細胞構(gòu)建迷你大腦,觀察寨卡病毒感染對神經(jīng)組織的長期影響,篩選潛在的治療藥物。他們與Emory大學(xué)的遺傳學(xué)家金鵬(PengJin)合作,希望能夠快速解決寨卡病毒造成一系列問題。

金鵬教授1989年就讀于中國科技大學(xué),1994年在美國辛辛那提兒童醫(yī)院獲得博士學(xué)位,1999年至2004年于美國Emory大學(xué)人類遺傳學(xué)系霍華德休斯研究所進行博士后研究,2004年至任人類基因遺傳系助理教授并領(lǐng)導(dǎo)獨立的實驗室,現(xiàn)任美國Emory大學(xué)人類遺傳學(xué)系終身教授。

神經(jīng)元遷移是大腦發(fā)育中必不可少的重要環(huán)節(jié),未成熟神經(jīng)元遵循一定的遷移模式到達正確位點,最終組成高度復(fù)雜的神經(jīng)回路。過去的經(jīng)典理論認(rèn)為,興奮性的主神經(jīng)元沿著放射狀膠質(zhì)細胞進行放射狀遷移,而抑制性的中間神經(jīng)元主要進行切向遷移。這些遷移模式對于大腦功能意義重大,是形成復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。宋紅軍和明國麗夫婦日前對上述基礎(chǔ)法則提出了挑戰(zhàn)。他們的研究顯示,興奮性神經(jīng)元前體在成年哺乳動物的大腦中表現(xiàn)出切向遷移。這一驚人發(fā)現(xiàn)發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上。(更多信息請參見:宋紅軍、明國麗PNAS發(fā)表顛覆性新成果)

在成體大腦中,海馬體的內(nèi)源性神經(jīng)干細胞(NSC)被認(rèn)為有兩種分化能力:生成神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細胞。星形膠質(zhì)細胞位于大腦和脊髓中,這種星形的非神經(jīng)元小細胞是大腦中乳酸的主要來源。星形膠質(zhì)細胞生產(chǎn)和釋放的乳酸,為神經(jīng)元提供了能量。宋紅軍和明國麗的研究團隊在小鼠研究中發(fā)現(xiàn),失活神經(jīng)纖維瘤蛋白Nf1會釋放NSC的新分化潛能,Nf1是Ⅰ型神經(jīng)纖維瘤病中的突變基因。這項研究發(fā)表在NatureNeuroscience雜志上。(更多信息請參見:宋紅軍、明國麗新成果:釋放干細胞的潛能)

RNA結(jié)合蛋白(RBP)是決定細胞分化、活動力和其他過程的調(diào)節(jié)子。LIN28是一種高度保守的RBP,在線蟲和高等物種中有著復(fù)雜的調(diào)節(jié)機制和表達方式。它對微小RNA表達的調(diào)節(jié)、骨髂肌及心肌分化、腫瘤形成、多潛能誘導(dǎo)等多種發(fā)育的重要事件中起關(guān)鍵作用。宋紅軍、金鵬教授領(lǐng)導(dǎo)研究人員揭示出了Lin28A一種驚人的新作用,證實Lin28A結(jié)合活化啟動子,并招募Tet1調(diào)控了基因表達。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)布在《分子細胞》(Molecularcell)雜志上。


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