跨界攻克寨卡病毒拋出的世界疑問

　　近日，國際一流學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞·干細(xì)胞》在線發(fā)表了中國科學(xué)家團(tuán)隊撰寫的文章。該研究由中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所許執(zhí)恒團(tuán)隊與軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所秦成峰團(tuán)隊合作，首次建立寨卡病毒小頭畸形動物模型，并證實(shí)寨卡病毒可以直接導(dǎo)致小頭畸形的發(fā)生。

　　2015年以來，寨卡病毒感染在南美洲爆發(fā)并在全球范圍內(nèi)擴(kuò)散蔓延，我國已發(fā)現(xiàn)十多例寨卡病毒感染病人，引發(fā)多方關(guān)注。寨卡病毒是什么？它與新生兒小頭畸形癥狀之間存在何種必然聯(lián)系？

　　這一次，中國科學(xué)家團(tuán)隊跨學(xué)科合作，為我們找出答案。

　　瘋狂病毒，擴(kuò)散蔓延

　　曾幾何時，寨卡病毒甚至還入不了科學(xué)家們的“法眼”。

　　寨卡病毒是一種通過蚊蟲進(jìn)行傳播的蟲媒病毒。早在1947年，該病毒就偶然憑借黃熱病監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)在烏干達(dá)寨卡叢林的恒河猴中發(fā)現(xiàn)，相隔5年后，人們又在烏干達(dá)和坦桑尼亞人群中發(fā)現(xiàn)寨卡病毒。而早期的寨卡病毒活動一直較為隱匿，多年來僅在非洲和南亞地區(qū)存有寨卡病毒感染散發(fā)的少量病例。

　　“這并不是一種新型病毒，以前只有很少人關(guān)注它?！鼻爻煞褰榻B，人感染寨卡病毒后，出現(xiàn)臨床癥狀表現(xiàn)的病例僅占20%至25%，且一般癥狀較輕，可能會引起發(fā)熱、關(guān)節(jié)痛，或是皮疹，出現(xiàn)的癥狀2至7天即能自愈，重癥與死亡病例尚屬罕見。

　　然而，2007年后，寨卡病毒開始在西太平洋群島上大規(guī)模爆發(fā)流行。到2013年10月，法屬波利尼西亞地區(qū)也爆發(fā)寨卡病毒疫情，發(fā)病人數(shù)上萬例。直至2015年，病毒擴(kuò)散到南美洲，疫情持續(xù)發(fā)酵，并在發(fā)病癥狀上出現(xiàn)突變，不斷增強(qiáng)。

　　值得關(guān)注的是，2015年3月至2016年3月間，寨卡病毒在巴西爆發(fā)，確診了6000多名新生嬰兒患有小頭畸形，比往年高出20倍，而這些嬰兒的母親大多感染了寨卡病毒。

　　小頭畸形，顧名思義是指胎兒在子宮內(nèi)或嬰兒期大腦發(fā)育異常，從而導(dǎo)致頭部明顯變小，屬于一種罕見疾病?；加行☆^畸形癥的嬰兒在生長發(fā)育過程中大腦發(fā)育明顯異常、智力發(fā)育顯著遲緩，有的患兒還會出現(xiàn)癲癇、運(yùn)動障礙、語言障礙及行為異常等。

　　從病毒在全球大范圍爆發(fā)，到巴西新生兒小頭畸形病例的激增，截至2016年1月，至少在非洲、亞洲、美洲的45個國家出現(xiàn)寨卡病毒傳播的證據(jù)。鑒于該病毒在全球流行的嚴(yán)重性，國際衛(wèi)生組織（WHO）于今年2月宣布寨卡病毒感染為“國際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”。

　　寨卡病毒是否能夠誘發(fā)新生兒小頭畸形癥的產(chǎn)生？學(xué)界一直爭論不斷，卻始終未能提供科學(xué)依據(jù)加以證實(shí)。此后，全世界眾多研究機(jī)構(gòu)都在鉚足馬力投入研究，以確認(rèn)新生嬰兒小頭畸形和孕婦感染寨卡病毒的直接關(guān)聯(lián)性。

　　獨(dú)辟蹊徑，破解難題

　　今年3月，在美國工作的4名華人科學(xué)家明國莉、宋洪軍、唐恒立和金鵬帶領(lǐng)4個研究組聯(lián)合攻關(guān)，他們發(fā)表的一項(xiàng)新研究顯示：寨卡病毒能感染并殺死對大腦發(fā)育至關(guān)重要的神經(jīng)干細(xì)胞，但仍沒有直接得出母體感染寨卡病毒會導(dǎo)致新生嬰兒小頭癥的結(jié)論。

　　與此同時，和許執(zhí)恒、秦成峰研究團(tuán)隊“撞期”發(fā)布的還有英國《自然》雜志上刊登的巴西科學(xué)家同以小鼠為模型的寨卡病毒研究成果。

　　許執(zhí)恒表示，與其他科學(xué)家采用的實(shí)驗(yàn)方法不同的是，他們期望能夠?yàn)檎ú《竞托☆^畸形的關(guān)聯(lián)研究提供更為直接的證據(jù)?！皣H上一般采用的方法是將寨卡病毒注射到小鼠母體的腹腔或皮下，病毒在母體內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，進(jìn)而對胎兒造成影響，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往表現(xiàn)出來就是一堆死胎，團(tuán)隊隨后放棄了這種做法，我們更想知道導(dǎo)致胎兒小頭畸形的直接原因是什么?！?/p>

　　“相較于國外A→C式的研究論證，從感染孕鼠到胚胎感染再到小頭畸形，這中間是有‘黑匣子’的，科學(xué)家們依然不知道發(fā)生了什么。而我們團(tuán)隊的做法則從A→B式入手，直接將少量寨卡病毒注入孕鼠胚胎的腦部，取得寨卡病毒和小頭畸形之間直接相關(guān)的證據(jù)?！鼻爻煞逭f。

　　“只有3天，病毒量便增加300多倍。5天后，小鼠胎兒的腦部寬度和長度明顯縮小?！痹S執(zhí)恒介紹，研究團(tuán)隊在哺乳動物小鼠中發(fā)現(xiàn)寨卡病毒可以于胚胎腦內(nèi)快速復(fù)制，并感染神經(jīng)干細(xì)胞，造成神經(jīng)干細(xì)胞的增殖與分化異常，以及神經(jīng)元的大量死亡，最終導(dǎo)致大腦皮層變薄和小頭畸形。

　　此外，研究團(tuán)隊還對感染寨卡病毒的小鼠和它未感染的“兄弟姐妹”進(jìn)行了全基因組表達(dá)譜的對比分析?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，大量與免疫、小頭畸形、寨卡病毒的潛在受體及細(xì)胞凋亡相關(guān)的基因出現(xiàn)明顯異常?！痹S執(zhí)恒表示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，由寨卡病毒引發(fā)的免疫反應(yīng)可能直接影響了胎兒的腦部發(fā)育，此項(xiàng)研究也為進(jìn)一步探索寨卡病毒致病機(jī)制和相關(guān)治療打下了良好基礎(chǔ)。

　　“未來，我們還將合作針對疫情篩選潛在有用的藥物和疫苗，并試驗(yàn)不同途徑進(jìn)入小鼠母體或胚胎的方式，觀察治療效果?！痹S執(zhí)恒說。

　　強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，本土造就

　　“沒有上百次，也得有好幾十遍了?！碑?dāng)《經(jīng)濟(jì)日報》記者詢問起研究團(tuán)隊在實(shí)驗(yàn)過程中往小鼠胚胎腦部注射病毒的次數(shù)時，許執(zhí)恒已經(jīng)記不太清了，“小鼠的懷孕周期一般是19.5天至20天，而從它懷孕次日起，我們就開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和監(jiān)測，不斷地探索，等待出現(xiàn)小頭畸形癥狀的那一刻”。

　　“懷孕第7天時，胚胎還只是小鼠子宮內(nèi)鼓出來的一小點(diǎn)，這時候只能采用盲打，將病毒通過纖維針注射進(jìn)胚胎周圍，卻導(dǎo)致胎兒全部死亡流產(chǎn)?！痹S執(zhí)恒告訴記者，直到胚胎生長到第10.5天至13.5天，團(tuán)隊借助強(qiáng)光燈照射，透過孕鼠子宮瞄準(zhǔn)胚胎內(nèi)不到1毫米左右的腦腔，實(shí)施病毒注射。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在13.5天時注射病毒，5天后即能觀察到小頭畸形的小鼠?！皣H上專門研究小頭畸形的實(shí)驗(yàn)室大約3家至5家，我們的這種專業(yè)技術(shù)在全世界屈指可數(shù)，而擁有專業(yè)技術(shù)的團(tuán)隊往往又缺少病毒研究方面的合作伙伴?！痹S執(zhí)恒說。

　　許執(zhí)恒表示，正因有了秦成峰團(tuán)隊的加入，提供測試不同病毒量、不同時間點(diǎn)的注射等科研幫助，進(jìn)一步筑牢動物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，推動前后兩個團(tuán)隊之間的默契配合。

　　從今年2月初拿到病毒樣本后開始實(shí)驗(yàn)，研究團(tuán)隊僅用時幾個月，便超越幾十家來自世界各地的實(shí)驗(yàn)室的研究進(jìn)度，及時掌握寨卡病毒直接導(dǎo)致小頭畸形的有力證據(jù)，中國科學(xué)家們把此次成果的得來不易歸結(jié)于跨學(xué)科之間的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手。

　　“寨卡病毒與登革熱相近，同屬于黃病毒家族，而黃病毒研究此前從來沒有過與神經(jīng)發(fā)育領(lǐng)域的交集。這一次，恰恰是兩個學(xué)科結(jié)合在一起全力合作，才得以在短時間內(nèi)趕超國外已開展多年的研究工作。”秦成峰說。

　　中國科學(xué)家們向著一致的研究目標(biāo)，彼此懷揣著各自研究領(lǐng)域的扎實(shí)技術(shù)，一拍即合，便促成了“中國式”跨學(xué)科研究的成功交付。

　　“相對于全球數(shù)以萬計的寨卡病毒疫情爆發(fā)，我國僅有不到20例感染患者?！倍罱K達(dá)到領(lǐng)先于世界的科研水平，秦成峰的話語里難掩自豪，“2個本土實(shí)驗(yàn)室，以及我們完全出自本土的科研團(tuán)隊，就連進(jìn)行試驗(yàn)的病毒株也是由國內(nèi)輸入性病例的血液中分離而來，目前實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛉〉萌绱顺晒@確實(shí)令人吃驚”。