该研究揭示了寨卡病毒通过诱导胎盘细胞烧焦导致胎儿发育异常的新机制

来源：网络2022-09-30 07336053

焦烧是近年来出现的一种新的程序性细胞死亡方法，其特征是细胞肿胀，质膜出现泡状结构。

华中农业大学动物科技与动物医学院曹胜波教授和叶静教授的研究成果《寨卡病毒通过激活GSD Me导致胎盘灼热及相关不良胎儿结局》发表在《eLife》杂志上。该研究首次证明了寨卡病毒(Zika virus)可以诱导胎盘细胞的GSDME依赖性灼伤，并阐明了其分子机制。也揭示了细胞烧焦在寨卡病毒导致胎儿发育异常过程中的重要作用，为分析寨卡病毒致病机制和开发寨卡病毒治疗药物提供了新思路。

2007年至2015年，ZIKV在非洲、美洲等地区相继爆发，造成数百万人感染，严重危害公共卫生安全。临床上，ZIKV引起的最严重后果来自于孕期感染引起的新生儿先天性寨卡综合征(CZS)。虽然一些研究表明，ZIKV可以通过破坏胎盘的结构和功能间接导致不良妊娠结局，但其背后的具体机制仍有待阐明。

焦烧是近年来出现的一种新的程序性细胞死亡方法，其特征是细胞肿胀，质膜出现泡状结构。同时，细胞烧焦作为一种重要的自然方式，在对抗微生物感染和各种疾病中发挥着重要作用。然而，细胞烧焦在ZIKV感染和发病机制中的作用仍有待研究。

研究人员首次发现，来自人类胎盘的JEG-3细胞系在感染ZIKV后表现出明显的焦烧样特征。发现烧焦效应蛋白GSDME在ZIKV感染后被激活，敲除GSDME可以显著抑制ZIKV感染引起的烧焦样病变，这表明ZIKV感染通过GSDME诱导细胞烧焦。

然后，通过使用特异性抑制剂和基因敲除，研究人员进一步确定ZIKV感染主要通过caspase-8参与的外源性凋亡途径介导caspase-3和GSDME的激活。为了探索ZIKV诱导细胞焦烧的物质基础，对病毒的不同组分进行了功能验证，发现ZIKV基因组RNA能显著诱导GSDME的激活。基于这一特点，本研究随后分析了宿主细胞中的单链RNA模式识别受体，发现敲除RIG-I可以显著抑制由寨卡病毒或寨卡病毒基因组RNA介导的GSDME依赖性细胞烧焦过程。

最后，研究人员在Gsdme-/-小鼠中建立了ZIKV感染的孕鼠模型，并评估了Gsdme缺乏与ZIKV感染引起的胎盘损伤和不良妊娠的关系。发现Gsdme的缺失显著抑制了ZIKV感染引起的异常妊娠和CZS的发生，表明GSDME参与了ZIKV的发病过程。进一步的病理学分析显示，感染ZIKV的Gsdme-/-妊娠大鼠的胎盘组织中的病理损伤和细胞烧焦显著减少。上述结果表明，ZIKV感染通过诱导胎盘细胞的GSDME依赖性细胞烧焦来介导胎盘损伤的发生，并因此促进CZS的发生。

华中农业大学微生物学国家重点实验室曹胜波教授和叶静教授是本文通讯作者。华中农业大学博士后赵子恺是本文第一作者。本研究得到了国家、国家重点研发项目的资助。d计划和其他项目。

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