寨卡病毒为何“偏爱”脑细胞？

寨卡病毒是一种蚊媒病毒，属于黄病毒科。该病毒于1947年首次在乌干达寨卡丛林的恒河猴中被发现，1952年确认人类感染病例。根据基因型别，可分为非洲型和亚洲型，2015年巴西疫情主要由亚洲型引发。

寨卡病毒的感染通过伊蚊叮咬传播，埃及伊蚊是主要媒介，白纹伊蚊也可传播。埃及伊蚊在我国海南、广东、云南及台湾南部有分布，白纹伊蚊则广泛分布于辽宁以南地区。此外，也可通过性接触以及母婴传播。虽然多数感染者无明显症状，但对于孕妇来说，寨卡病毒感染可能导致胎儿出生缺陷，如胎儿大脑发育异常，头部显著缩小，伴随智力障碍和发育迟缓。2015年巴西疫情中，小头畸形病例激增，但因果关系尚未完全明确如小头症和其他神经发育问题，严重影响新生儿的健康。

近期，发表在《Nature Communications》上的一项新研究《Zika viruses encode 5’ upstream open reading frames affecting infection of human brain cells》，揭示了寨卡病毒的基因组中存在一种特殊结构——上游开放阅读框（uORF），该结构可能是病毒攻击人类脑细胞的关键。

通过对亚洲/美洲和非洲寨卡毒株的比较分析，研究人员发现，亚洲毒株中包含uORF1和uORF2，而非洲毒株的uORF结构则融合为单一的uORF。这种结构差异显著影响了病毒在不同毒株中的生物学行为。这些uORF结构调控着病毒在神经元中的复制效率。研究发现，缺失uORF的突变株在脑类器官中的感染能力显著下降，表明uORF在病毒生长和入侵神经系统中起到了关键作用。这种机制可能使寨卡病毒更容易在脑细胞中增殖，从而导致类似小头症等严重的神经系统并发症。

寨卡病毒对孕妇的影响引起了高度关注。研究表明，病毒感染可能导致胎儿小头症和其他神经发育障碍，而新的研究提示：uORF可能影响寨卡病毒穿越血脑屏障的能力，这一机制可能是导致病毒在胎儿大脑中引发病变的原因之一。

针对这一发现，未来的药物设计可以专注于uORF结构，开发小分子抑制剂以干扰这一功能，帮助阻止病毒感染脑细胞并保护神经系统。这一进展将为公共卫生策略提供新的突破口，尤其是在保护孕妇和胎儿感染方面。

参考文献：

Nie Z, Liu X, Chen J, et al. A unified evolution-driven deep learning framework for virus variation driver prediction. Nature Machine Intelligence, 2025: 1-14.