ZIKV感染性小鼠模型中神经元的选择性感染

ZIKV）是黄病毒家族的一种蚊子传播成员，与非洲，东南亚以及南美和中美洲的近期人类流行病有牵连。孕妇的ZIKV感染会导致严重的胎儿异常，包括小头畸形和死亡。在非孕妇和男性中，已显示出ZIKV感染会引起发烧，肌肉和关节疼痛，头痛，在极少数情况下会出现Guillain-Barré综合征，这是一种可能致命的神经肌肉疾病。在这方面，ZIKV似乎与中枢神经系统（CNS）以及其他器官有关。

尽管尚不完全了解黄病毒感染导致这些症状的机制，但最近的证据表明，由ZIKV编码的基因产物之一干扰了I型干扰素（IFN-I）信号传导。该信号通路的病毒拮抗作用对于寨卡病毒从感染的初始部位传播到胎盘和发育中的胎儿很重要。特别是，编码RNA依赖性RNA聚合酶的非结构病毒蛋白NS5已显示与STAT2结合并拮抗，STAT2是一种潜在的转录因子，在用I型干扰素刺激细胞后激活，并具有驱动基因的功能。激活（Grant等人，2016; Kumar等人，2016）。

为了检查新出现的寨卡病毒及其对IFN-I反应的影响，Sonja Best博士（美国密歇根州汉密尔顿市国家过敏和传染病研究所落基山实验室病毒学实验室）于几年前与我们联系以生产ZIKV NS5特异性抗体。该抗体的目标之一是研究ZIKV的神经营养特性以及ZIKV感染大脑的细胞类型。特别是，她想要一种可以与其他神经细胞商用抗体标记物轻松用于免疫组织化学研究的抗体，这些标记物大多是使用兔和小鼠宿主制备的。因此，鸡抗体将是这些研究的理想试剂，因为针对鸡IgY的二抗不会与哺乳动物IgG标记物抗体发生交叉反应，反之亦然。一个人可以轻松使用鸡抗体，

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使用我们专有的ImmunogenicityAlgorithm®，我们在ZIKV NS5基因产物（NCBI，YA_009227205.1）中鉴定了许多肽序列，Best。博士从中选择了一个位于C端附近的序列-DEE KYM DYL STQ VRY LGE E （残基878-896）。按照我们的标准注射方案，在7周的时间内将这种肽的KLH偶联物注射到两只蛋鸡的胸肌中，然后在第四次注射后的3周内收集卵。使用我们专有的方法从这些鸡蛋中的12个中纯化了约1500 mg IgY。从该IgY制剂中，我们进一步纯化了5.5 mg亲和纯化的抗体。由于母鸡在项目的卵收集阶段没有受到伤害，因此我们进行了额外的注射和抗体的额外纯化。到底，

Best医生和Rag1-/-成年小鼠（缺乏B细胞成熟的关键因素，因此允许ZIKV感染正常抗病毒的野生型小鼠），他和她的合作者发现ZIKV NS5的免疫反应性很强。在大脑中传播。特别是，NS5免疫染色似乎是特定于神经元的，而不是中枢神经系统的其他细胞。下方的图1（来自Winkler等人，2017年论文的图7）显示了海马CA1区神经元的NS5免疫反应性（绿色荧光），已通过神经元特异性核抗原NeuN（即aka“ Fox3 ，“ A组中的伪品红色荧光”。在此显微照片的A板中，您可以看到核的NeuN免疫染色（绿色）被这些海马神经元的细胞质的NS5免疫染色所包围（即假洋红色染色）。相反，

图1（摘自Winkler等人的图7,2017年） ）在Rag1-/-小鼠中。这些非神经元标记（星形胶质细胞的GFAP，图EH；小胶质细胞的Iba1，图L1）是洋红色的假色。这些切片取自海马的CA1区（A，E，I区）和CA3区（B，F，J区），齿状回（C，G，K区）和大脑皮层（D，H区）。 ，I），表明这种嗜神经性在神经系统内广泛分布。

这种神经元特异性染色模式也可以在大脑其他部位看到。该图显示了海马CA3区（图B，F，J），齿状回（图C，G，K）和大脑皮层（图D，H，L）的神经元中特定于神经元的NS5免疫反应性。这些结果表明，至少在中枢神经系统内，神经元的ZIKV向性广泛传播。

应当指出，当使用中和I型干扰素信号传导途径的抗体代替Rag1-/-突变小鼠时，野生型C57 / B6小鼠的治疗显示出相似的NS5免疫染色模式。这表明CNS内神经元的ZIKV向性不是此突变小鼠系所独有的，而是ZIKV感染性的普遍特征（Smith等人，2017）。

这些和其他数据表明ZIKV选择性感染CNS的神经元。病毒在神经元中的复制最终会杀死它们，并且大概是通过干扰对I型干扰素刺激的抗病毒应答至关重要的细胞内信号传导途径来协助的。通过将I型干扰素的抗病毒功能作为正常免疫反应的一部分，可以破坏STAT2和NS5之间的相互作用的抗病毒药物可能在治疗ZIKV感染中有用。

参考文献

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• 格兰特（Grant A），波尼亚（Ponia）SS，特里帕西（Tripathi S），巴拉巴拉南（Balasubramaniam）V，米林（Miorin）L，苏里索（Sourisseau）M，施瓦茨（Schwarz）MC，桑切斯·塞科（Sanchez-Seco）MP，埃文斯（Evans）MJ，最佳SM（Best SM），加西亚·萨斯特（Garcia-Sastre A.）。Zika病毒靶向人STAT2来抑制I型干扰素信号传导。细胞宿主和微生物19：882-890。
• Kumar A，Hou S，Airo AM，Limonta D，Mancinelli V，Branton W，Power C，Hobman TC。（2016）。Zika病毒抑制I型干扰素的产生和下游信号传导。EMBO Rep 17：1766-1775。
• 史密斯（Smith）DR，Hollidge B，Daye S，Zeng X，Blancett C，Kuszpit K，Bocan T，Koehler JW，Coyne S，Minogue T，Kenny T，Chi X，Yim S，Miller L，Schmaljohn C，Bavari S，Golden JW 。（2017）。I型干扰素抗体阻断后，在高度易感的免疫功能小鼠模型中寨卡病毒的神经发病机理。PLOS Negl Trop Dis 11（1）：e0005296。
• Winkler CW，Myers LM，Woods TA，Messer RJ，Carmody AB，McNally KL，Scott DP，Hasenkrug KJ，Best SM，Peterson KE。（2017）。对寨卡病毒的适应性免疫反应对于控制病毒感染和预防脑部和睾丸感染非常重要。J.免疫。198：3526-3535。