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保胎!一种营养化合物可阻止寨卡病毒母婴传播,成本低廉能制成药丸

Evelyn Zhang

在第一轮新冠暴发之际,还有另一场引起全球关注的公共卫生危机:2015-2016年暴发的寨卡病毒(Zika virus),它在巴西和美洲逐步蔓延,也已经成为一种流行病。

这种由蚊子传播的病毒,最“臭名昭著”的原因是:它会导致显著的出生缺陷,最显著的是小头畸形,这可能导致头部异常小和大脑发育不全。患有先天性寨卡综合症的儿童,还会出现癫痫、视力和听力问题、行动不便等问题。

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这些问题引起了萨提什·库马尔·纳塔拉扬(Sathish Kumar Natarajan)的注意。2016年,就在兹卡病毒在巴西蔓延加剧之际,纳塔拉扬在内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska-Lincoln)成立了自己的独立实验室。

在那之前,他的研究一直集中在一种被称为急性脂肪肝(aflp)的疾病的生物化学方面。aflp是一种罕见的、可能致命的并发症,出现在妊娠晚期。Natarajan当时的研究重点是胎儿基因突变对胎盘的损伤,如何可能引发AFLP并损害孕妇的肝脏。

在阅读有关寨卡病毒的最新研究时,他指出,胎盘中有一个类似的机制——细胞凋亡或细胞死亡——可能是导致病毒从母亲传染给婴儿的原因。当胎盘严重受损时,它会形成一个高度可渗透的屏障,病毒可以通过这个屏障轻易地传播和增殖。

于是他很快冒出了一个想法:自己研究团队正在开发的一种营养化合物是不是既可以防止AFLP细胞凋亡,同时又能做到阻止寨卡病毒的母婴传播?

为了探究这个问题,纳塔拉简联系了哈斯克公司的病毒学家帕特奈克(Asit Pattnaik)。帕特奈克是世界上第一批开发Zika病毒传染性克隆体的研究人员之一。

Natarajan要求Pattnaik做一个初步试验,看看这种营养化合物——棕榈油酸盐(palmitoleate)是否能阻止寨卡病毒诱导的细胞凋亡。

结果显示——确实如此。双方合作早期的成功,激发了一项目前正在进行的合作,研究人员们将探索胎盘损伤促进寨卡病毒母婴传播的机制,以及可能阻碍这一途径的策略。

营养与健康科学助理教授Natarajan表示:“我们的目标是开发一种膳食营养化合物,防止寨卡病毒损害胎盘,从而保护胎儿。”“如果我们能把这种营养化合物带给母亲,我们就有可能阻止寨卡病毒进入胎儿的方式,防止最严重的损害。”

最近发表在《细胞死亡发现》(Cell Death Discovery)杂志上的一篇论文,让该团队向实现这一目标又迈进了一步。这项研究更详细地解释了寨卡病毒是如何触发胎盘滋养层细胞(滋养胚胎的细胞)凋亡的。

更好地了解这些分子机制,对于制定有效的战略来对抗母婴传播,是非常有必要的。这项研究首次涉及到JNK蛋白家族,它在多种细胞事件(包括凋亡)中扮演重要角色,在寨卡病毒诱导的胎盘滋养细胞损伤中扮演重要角色。

当寨卡病毒攻击胎盘滋养层时,研究小组观察到了内质网应激的标记物。他们也看到了细胞凋亡的证据,通过某些蛋白质酶的增加和细胞核的形态变化来测量。出乎意料的是,他们还观察到所谓的“c-Jun n端激酶”或JNK信号的激活。JNK是细胞死亡的关键因素,但在那之前,没有人明确指出它在促进寨卡病毒传播中的作用。

Natarajan表示,JNK似乎不仅会引发细胞死亡,还会对内质网造成额外的压力,从而产生他所谓的“激活循环”,对滋养层细胞有害。“如果你阻止这种激活,你就能完全防止细胞凋亡。”

当他的团队将JNK抑制剂引入寨卡病毒感染的细胞时,它关闭了细胞凋亡的途径。

他们的这项研究,揭示了驱动胎盘损伤的精确机制,并提示保护胎盘的一种途径可能是使用JNK抑制剂治疗。这种模式在两种不同的寨卡病毒株中都是一致的:一种来自非洲血统,这是1947年首次分离出的原始寨卡病毒的一种形式;另一种来自亚洲血统,引发了巴西寨卡病毒的流行。

这项研究也证实了纳塔拉简最初的理论,即营养物质棕榈油酸盐(palmitoleate)可以阻止母婴寨卡病毒传播。他如今明确知道这种营养化合物可以防止内质网应激。

自从发表了这篇论文后,他的团队已经发现了棕榈油酸对寨卡病毒诱导的滋养细胞凋亡有效的证据,并在即将发表在Cell Death Discovery上的一篇文章中展示这些结果。

最重要的是,营养治疗是孕妇避免服用药物的关键。而棕榈油酸盐的生产成本低廉,携带方便,这意味着它可以部署到世界上任何受寨卡病毒影响的地区。Natarajan设想,这种治疗将被开发成药丸或作为夏威夷果的补充,夏威夷果也是一种含有高水平的营养物质的食物。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源:https://medicalxpress.com/news/2021-04-nutrient-compound-halting-mother-to-fetus-zikatransmission.html

论文链接:http://dx.doi.org/10.1038/s41420-020-00379-8


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