近年来,寨卡病毒(ZIKV)疫情在巴西,特别是东北地区引起了广泛关注,因为该地区出现了许多小头症和其他先天性畸形,统称为先天性寨卡综合征。某些地区的严重病例高发率引发了环境因素可能加剧病毒影响的假设。
一项发表于《科学报告》上的研究,由D'Or 研究与教育研究所(IDOR)和里约热内卢联邦大学(UFRJ)的研究人员共同开展,揭示了石房蛤毒素(STX),一种存在于受蓝藻污染水体中的神经毒素,在增加寨卡病毒对神经元损害方面的作用。
“2015年和2016年期间,巴西东北部经历了严重的干旱,导致用于人类消费的水库水位下降。这些条件有利于蓝藻的繁殖,它们释放出如石房蛤毒素等神经毒素。我们团队之前的研究表明,水库中的石房蛤毒素可能加剧寨卡病毒在人类脑类器官中的感染,但尚不清楚这种神经毒素具体如何作用,以及哪些脑细胞最受影响。”D'Or 研究所的神经科学家马利亚·萨鲁亚博士(Dr. Marília Zaluar)解释道,她也是该研究的协调员之一。
为了分析寨卡病毒与STX在不同类型人类脑细胞之间的关系,研究人员使用了被称为“迷你大脑”的类器官模型。这些结构是在实验室中从多能干细胞发展而来的,具有分化为各种细胞类型的能力,例如皮质细胞和感觉神经元。
研究发现,寨卡病毒与神经毒素之间的相互作用在成熟和未成熟的神经细胞中更为强烈,而其他神经系统细胞群则表现出更强的抵抗力。
研究人员还观察到,STX能够阻断神经元的自发电活动。电活动对于大脑发育至关重要,因为神经元活动的同步化对于神经元之间连接的形成是必不可少的。实验表明,在移除石房蛤毒素后,神经元能够部分恢复其电活动,但许多细胞已经遭受了不可逆的损伤。
另一个关键发现是确认STX会加剧病毒感染,这表明石房蛤毒素不仅增加了神经元对细胞死亡的易感性,还促进了病毒复制。
人类暴露于石房蛤毒素可能是解释巴西东北部地区先天性寨卡综合征病例高发和严重程度的关键因素。通过这些结果,研究人员开辟了新的途径来研究环境因素和感染因素对人类神经发育的综合影响,这一领域目前缺乏深入研究。
这项研究强调了监测和控制水库中蓝藻及其毒素的重要性,尤其是在干旱频发的地区。在气候变化的现实背景下,极端事件如严重干旱预计会更频繁发生,因此这一需求变得更加紧迫。
(全文结束)