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近几年，在中南美洲地区，特别是巴西，报道了大量的吉兰-巴雷综合征（一种自身免疫性周围神经病）患者和新生儿小头症等出生缺陷。人们追查病因，发现这些患者背后都有寨卡病毒的踪影。寨卡病毒是七十多年前在非洲西部的森林中发现的一种病毒，长期以来，这个病毒表现得很温和。它存在于伊蚊的唾液腺，感染人类仅引发轻微的发热、皮疹、肌肉酸痛等症状，持续时间不过一周。所以，半个多世纪以来，研究者对寨卡病毒并未给予重视，因此面对最近这一次爆发，人类社会相当缺乏准备。追踪寨卡病毒的传播方式，人们发现，寨卡病毒通过伊蚊的叮咬，从昆虫传入人体。在成人之间，病毒通过性行为和输血相互传播。那在母婴之间，又是谁在充当传播媒介，将寨卡病毒从感染的母体传入胎儿呢？2019年9月13日，Nature Communications发表了纽约的康奈尔医学院陈水冰博士团队（第一作者谭磊）的新作Pre-and peri-implantation Zika virus infectionimpairs fetal development by targeting trophectoderm cells，对这个问题作出了回答。研究揭示了滋养外胚层是寨卡病毒母婴传播的重要周转扩散基地。作者首先使用了小鼠和人的囊胚作为材料，在离体培养条件下进行感染，结果证明鼠和人的囊胚滋养外胚层细胞都能被寨卡病毒感染，并随之被诱导凋亡。从结构上看，囊胚的细胞已经明确分化为居于中心内细胞团和包围在外的滋养外胚层。未来，内细胞团将发育成胚胎本身，而滋养外胚层则是胎盘中的滋养层细胞的祖先。这一结构特点，决定了寨卡病毒要想侵入胚胎本身，必须突破滋养外胚层细胞。然而，直接使用囊胚进行研究，不论是人的还是鼠的，都面诸多不变，包括但不限于伦理、实验周期、成本、规模、可重复性等一系列问题，因此，建立一种体外的研究模型，就成为必然的需求。为此，团队充分发挥自身在胚胎干细胞分化领域积累的技术优势，以人的胚胎干细胞为起点，诱导分化产生了人滋养层祖细胞的类似物。基于这一模型，作者发现滋养层祖细胞对感染程度及其后果呈现明显的剂量依赖性。在高剂量条件下，滋养层祖细胞被大量感染并诱导凋亡，同时释放大量的子代病毒颗粒。而残存的细胞不能沿着原有的正常途径分化为成熟的滋养层细胞。而在低剂量条件下，滋养层祖细胞仍能被有效地感染，却并不发生显著的凋亡，同时仍能释放出相当水平的子代病毒颗粒，足以感染神经祖细胞。被感染的细胞也保持着原有的分化能力，产生出有功能的成熟滋养层细胞。这一组实验的结果，向我们提示了妊娠早期寨卡病毒感染的过程与后果。如果胚胎遭遇高剂量的寨卡病毒，那么滋养外胚层会被诱导凋亡而导致早期流产；如果发生的是低剂量感染，那么滋养外胚层会继续存活和发育，并不断产生出新的寨卡病毒颗粒，长期地侵害胎儿，随之导致一系列的新生儿病变。随后的动物实验也证明了这个假设。受精后第2.5天和3.5天接受感染的雌鼠，只有三分之一成功受孕；而第4.5天接受感染的雌鼠怀孕率接近百分之九十。这一结果在趋势上与人类的临床报道是一致的。而那些幸存到第10.5天的胚胎，却也未能幸免于感染。在这些胚胎中，寨卡病毒集中在脑组织中，神经祖细胞因而被诱导凋亡。这就完整地模拟了寨卡病毒感染孕妇后造成相关疾病的过程与细节，向我们揭示了小头症等寨卡病毒感染相关疾病是如何发生的。本文中，作者利用囊胚，干细胞分化的细胞模型，小鼠模型证实了囊胚的滋养外胚层细胞是介导寨卡病毒从母体传入胎儿的桥梁，从而对寨卡病毒感染相关疾病有了较为深入和全面的认识。 原文链接： https://www./articles/s41467-019-12063-2
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