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PLOS Pathog | 安静教授团队揭示 S100A4+巨噬细胞是促进寨卡病毒进入睾丸并在其中持续复制的重要原因

近日,首都医科大学基础医学院安静教授团队在国际病原学权威期刊PLOS Pathogens发表研究论文,阐明了S100A4+巨噬细胞促进ZIKV侵入曲精小管感染雄性生殖细胞并支持ZIKV在睾丸中长期存在的机制,为理解ZIKV独特的性途径传播特点提供了新的视角。论文题目题为“S100A4+ Macrophages Facilitate Zika Virus Invasion and Persistence in the Seminiferous Tubules via Interferon-gamma Mediation”。


寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)是蚊媒病毒家族的重要成员,2016年曾在全球范围发生大流行,并因其表现出不同于其它蚊媒病毒的性途径传播、母婴传播及引发新生儿小头畸形等独特的致病性,被WHO宣布为“全球公共卫生紧急事件”。ZIKV感染睾丸并在精液中长期存在,是其性传播的基础,但具体的机制仍不明确。

研究团队首先分析了ZIKV感染小鼠睾丸组织的转录组,发现多种与巨噬细胞募集相关的趋化因子及一群骨髓来源的巨噬细胞亚群的标志物S100A4的表达水平均显著上调。随即,研究团队利用I型干扰素受体缺陷的A6小鼠、I型及Ⅱ型干扰素受体缺陷的AG6小鼠以及I型干扰素受体及S100A4基因缺陷的SA6小鼠等多种基因敲除小鼠,深入研究了这群S100A4+巨噬细胞亚群在ZIKV长期感染睾丸过程中的作用及其机制。发现S100A4+巨噬细胞在ZIKV感染早期被招募到睾丸局部,并通过分泌γ-干扰素上调血睾屏障通透性,促进ZIKV及被ZIKV感染的S100A4+巨噬细胞侵入曲精小管,感染生殖细胞。在ZIKV感染晚期,随着生殖细胞大量减少,侵入曲精小管的S100A4+巨噬细胞则 “接力” 取代生殖细胞,成为支持ZIKV在睾丸中持续复制的主要靶细胞(图1, 2)。这一结果表明髓源性S100A4+巨噬细胞既可作为“特洛伊木马”携带ZIKV侵入到曲精小管,又可为ZIKV在睾丸中的长期存在提供“庇护所”。


图1. 寨卡病毒在小鼠曲精小管中的靶细胞。在虚线内的曲精小管中,生精细胞是寨卡病毒靶细胞,而在实线内的曲精小管中,S100A4+巨噬细胞是寨卡病毒靶细胞。



图2. 寨卡病毒感染各阶段,不同靶细胞的贡献。

首都医科大学基础医学院博士研究生杨威为本文的第一作者,安静教授、王培刚副教授为共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金面上项目(81871641,81972979、81671971,81772172)、国家自然科学基金青年科学基金项目(81902048)、国家自然科学基金-云南联合基金(U1902210,U1602223)以及北京市教委科技计划一般项目(KM201710025002)和重点项目(KZ201810025035)的支持。

安静,医学博士,教授,博士生导师,首都医科大学基础医学院病原生物学系副主任、微生物学教研室主任。主要研究方向虫媒病毒的致病机理与预防手段。近年以通讯作者在Cell Reports、Journal of Virology、Antiviral Research、PloS NTD等本领域主流期刊上发表SCI论文40余篇。目前承担的国家自然科学基金-云南联合基金重点支持项目1项、面上项目3项,北京市自然科学基金重点及面上项目各1项,获批发明专利2项。

王培刚,博士,副教授,硕士生导师。主要研究方向为蚊媒病毒与宿主相互作用的分子机制。近5年以通讯作者在Cell Reports、Journal of Virology等主流期刊上发表SCI论文十余篇。目前承担国家自然科学基金面上项目1项。

原文链接:
https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1009019
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35卷第6期 (2020年12月)

ISSN 1674-0769

EISSN 1995-820X

CN 42-1760/Q

主编: 石正丽

影响因子: 3.242*

*源于2019年JCR

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