编者按:近期,基孔肯雅热疫情在全球范围内蔓延,已有119个国家报告相关病例,约有550万人面临感染风险。基孔肯雅热是由基孔肯雅病毒(CHIKV)引起的一种主要通过伊蚊叮咬传播的病毒性疾病,常导致剧烈的关节疼痛及神经系统并发症。长期以来,关于基孔肯雅病毒的研究从未停歇。
在本期文章中,我们回顾了法国巴斯德研究所的研究团队在《PLoS Pathogens》上发表的一项重要研究成果。该研究首次构建了斑马鱼感染模型,并利用其透明的胚胎特性实现了基孔肯雅病毒(CHIKV)感染的全身实时可视化。研究结果明确指出,中性粒细胞在抗病毒应答中扮演着核心角色,揭示了CHIKV的传播机制和宿主免疫反应,为深入理解CHIKV致病机制和开发靶向疗法提供了新视角。作为一种能够实现全身感染动态可视化的脊椎动物模型,斑马鱼的应用在感染性疾病及新药研发领域日益增多,如何有效终结基孔肯雅病毒的持久性感染,正从斑马鱼的研究中显露曙光。
1. 斑马鱼:理解感染的理想模型
基孔肯雅病毒(CHIKV)作为一种虫媒病毒,可能导致严重疾病,对全球公共卫生安全构成了巨大威胁。然而,关于CHIKV在体内的传播过程、细胞嗜性及宿主先天免疫反应的具体动态尚不清晰。传统小鼠等哺乳动物模型虽然可以模拟人类疾病,但难以进行全身水平的实时感染动态和宿主抗病毒反应的可视化。斑马鱼因其胚胎透明及高达87%的人类基因同源性,成为解决这一难题的理想载体。
斑马鱼的新生期主要依赖先天免疫系统,这使得其成为研究病毒早期入侵机制的理想模型。当研究者向三天大的斑马鱼静脉注射表达绿色荧光蛋白(GFP)的基孔肯雅病毒时,14小时内可同时在多个器官中观察到病毒感染细胞的亮起。在感染后24-48小时,病毒滴度达到峰值,显示出与哺乳动物相似的病理特征。这些实验结果证实了斑马鱼作为动态观察病毒复制及宿主反应的有效模型。
2. 主要研究发现
构建斑马鱼基孔肯雅病毒模型,实现全身感染动态成像
本研究成功构建了斑马鱼基孔肯雅病毒感染模型,通过静脉注射CHIKV-GFP实现了细胞分辨率的全身感染动态成像。实验结果表明,CHIKV病毒在斑马鱼体内有效复制,感染性病毒颗粒在感染后迅速达到峰值。研究者追踪感染细胞的全过程,发现感染细胞在注射后14小时集中出现,且感染细胞的生存时间因器官而异,揭示了病毒在宿主内部的传播机制。
发现I型干扰素的关键作用
研究进一步表明,CHIKV感染会引发强烈的I型干扰素反应。通过基因敲除实验,科学家发现I型干扰素信号通路对生存至关重要,这一发现为抗CHIKV的治疗策略提供了新方向。
中性粒细胞在抗病毒中的核心角色
此研究还揭示了中性粒细胞不仅是干扰素的主要生产者,更是控制CHIKV感染的关键防线。基于转基因斑马鱼的验证结果,中性粒细胞数量在感染后显著增加,表明其在抗病毒反应中发挥了重要作用。这一发现挑战了传统观念,将中性粒细胞的角色从单纯的“炎症士兵”扩展到主动参与抗病毒防御的核心机制。
结论
本研究首次在斑马鱼模型中动态可视化了CHIKV感染的全流程,提供了理解病毒与宿主相互作用和开发新疗法的强大工具。作为生物医疗领域的领导者,尊重并推广强有力的自然科学研究是尊龙凯时的使命。我们致力于通过多维生物技术服务平台,助力科研和健康美丽产业的发展,欢迎有需求的读者与我们联系!