寨卡病毒感染的发病机制

2023-04-26 00:00:00
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核心提示:ZIKV是黄病毒科的一种包膜、正链、单链、非片段RNA病毒;主要以组织特异性的方式利用宿主促进病毒复制,通过蚊子叮咬、人类性接触传播或母婴传播等途径,导致特征性的病理疾病。

  2022年9月发表在《Annual Review of Pathology》上的《Pathogenesis of Zika Virus Infection》[1]一文通过总结寨卡病毒(ZIKV)避开免疫反应的分子机制的最新发现,以及ZIKV向性、持久性和导致发病机制的报告,强调了开发治疗方法的潜在研究领域。

  ZIKV是黄病毒科的一种包膜、正链、单链、非片段RNA病毒;主要以组织特异性的方式利用宿主促进病毒复制,通过蚊子叮咬、人类性接触传播或母婴传播等途径,导致特征性的病理疾病。其中,宿主泛素系统通过增强病毒进入新细胞的能力,成为ZIKV向性的主要决定因素。此外,ZIKV避开宿主免疫反应的机制建立了病毒的持久性,并增强了病毒的发病机制。

  下面将主要简述ZIKV的发病机制和泛素系统在ZIKV发病机制和组织嗜性中的作用。

  1. ZIKV的发病机制

  图1 ZIKV的发病机制及其靶组织

  (a) ZIKV在受感染的免疫细胞内穿过男性生殖道,突破屏障感染睾丸间质细胞并激活常驻巨噬细胞,造成连续性的破坏;在精子中感染和复制进行性传播病毒感染。

  (b) ZIKV通过感染胎盘,破坏蜕膜和绒毛;或通过感染内皮细胞、细胞滋养层等,穿过母体-胎儿的血液屏障感染胚胎。

  (c) ZIKV在妊娠的前三个月会有效地感染神经干细胞。促炎细胞因子在ZIKV感染时,通过受体和其他模式识别受体诱导,通过引起神经干细胞凋亡和减少神经发生来促进组织损伤。这些可能会导致病理学,包括小头症等。

  2. 泛素系统在ZIKV发病机制和组织嗜性中的作用


  图2 泛素系统在ZIKV发病机制和组织嗜性中的作用

  (a) ZIKV附着于细胞受体后,病毒通过内体进入。

  (b) 内体中的酸化使包膜与内体膜融合。

  (c) 病毒在解开外壳后在细胞质中释放。

  (d) 这一步骤可以用蛋白质泛素化(Ub)所需的E1激活酶(UBA1)的抑制剂阻断。

  (e) 含有缬氨酸的蛋白参与未包衣,并推测其通过在未包衣过程中提取泛素化蛋白。

  (f) 在解开外壳后,病毒RNA在内质网(ER)中被复制、转录;多肽被切割成不同的病毒蛋白。

  (g) 从内质网开始的病毒组装后,未成熟的病毒粒子穿过高尔基体,在那里前体膜(prM)被切割,以使病毒粒子成熟,并继续离开细胞。

  (h) ZIKV的prM蛋白在K6上泛素化,导致蛋白酶体降解。

  (i) ZIKV的包膜蛋白被K38和K281上的三重基序7(TRIM7)泛素化,可能在高尔基体或高尔基体相关膜周围。

  (j) 在含有一定比例泛素化包膜的细胞外释放的ZIKV感染性病毒粒子可以通过增强病毒进入,更有效地附着在受体上,并提供组织嗜性的决定因素。

  (k) 这进一步导致靶组织(大脑、生殖组织和胚胎)中的病毒载量增加。

  (l) T h e E3泛素连接酶Pellino 1(Peli1)促进进入和复制,但泛素化的病毒靶蛋白尚不清楚。

  (m) 宿主去泛素化泛素特异性肽酶38(USP38)和真核翻译起始因子3亚基5(EIF3S5),它们与层粘连蛋白受体1(LAMR1)相互作用,降低包膜蛋白的泛素化水平并限制ZIKV复制。

  3. 总结

  综上所述,该文章系统介绍了ZIKV,而其相关的治疗方案仍需科学工作者们进一步的探讨和研究。对孕妇而言,需要进一步努力的一个特定领域是更好地理解ZIKV如何失调免疫反应,避免在怀孕期间的特异病症,特别是对胚胎造成有害的炎症影响。此外,文章指出病毒的复制需要宿主因子,但这仍需要进一步的研究来了解ZIKV发病机制以及它如何利用细胞机制进行病毒复制和传播。

  参考文献:

  [1] Giraldo MI, Gonzalez-Orozco M, Rajsbaum R. Pathogenesis of Zika Virus Infection. Annu Rev Pathol. 2023;18:181-203. doi:10.1146/annurev-pathmechdis-031521-034739

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