寨卡病毒是小头畸形的罪魁祸首吗?
安诺基因 · 2016/07/25
安诺基因转录组测序重要成果发表Cell Stem Cell,证实寨卡病毒感染直接导致小头畸形。


2015年以来,寨卡病毒感染在南美洲大爆发并在全球范围内蔓延,引发了全球性的恐慌。与此同时,一年间,巴西确诊了6000多名小头畸形新生患儿,比往年高出20倍,而这些婴儿的母亲大多感染了寨卡病毒。一系列竞争性的相关研究在国内外实验室快速展开,但都没有证据表明寨卡病毒是造成婴儿小头畸形的直接原因。


2016年5月12日,安诺基因与中科院遗传与发育生物学研究所许执恒研究员等团队合作研究成果发表于国际高水平期刊Cell Stem Cell,通过转录组测序,首次在寨卡病毒小头畸形小鼠模型中证实寨卡病毒可以直接导致小头畸形的发生。安诺基因转录组测序整个项目周期仅耗时15天,大大加速了文章的发表。


文章单位:中国科学院遗传与发育生物学研究所

影响因子:22.268

测序策略:转录组测序,HiSeq 2500,SE50

技术流程:




研究结果


1. ZIKV在小鼠胚胎脑组织高效的复制引起小头畸形


将不同浓度的寨卡病毒ZIKV SZ01 或mock-ZIKV(对照组)注射到发育13.5天(E13.5)的小鼠胚胎侧脑室,3-5天后检查结果,并对结果进行qPCR和免疫组化验证。研究发现,小鼠胚胎脑组织感染3天后病毒RNA复制量增加了300倍;大多数ZIKV感染的细胞分布在NPCs区域;感染后5天,感染组的脑组织更小。



图1 ZIKV在小鼠胚胎脑组织高效的复制引起小头畸形


2. ZIKV 感染 NPCs 且能导致细胞死亡


为了鉴定ZIKV主要感染胚胎脑组织哪部分细胞,研究者检测了E16.5期的脑组织切片的一系列细胞标志物,结果显示ZIKV感染主要导致成熟和非成熟神经元的细胞死亡。同时信号强度显示发育中的脑组织NPCs区为ZIKV的主要直接感染靶标。


3. ZIKV 感染导致 NPCs细胞周期和分化的调节障碍


研究发现E16.5时,小鼠E13.5期感染脑组织VZ区的分裂细胞数目显著减少,同时伴随心室表面的中心体远离核心区,加上信号强度实验,都表明了M期NPCs 细胞数量减少。免疫组化相关实验也表明了ZIKV感染抑制了NPCs细胞周期和分化。


4. ZIKV 感染诱导产生免疫应答和小头畸形相关基因的表达失控


脑组织转录组测序结果表明,病毒感染3天后出现了大量的差异表达基因,GO分析显示免疫响应、细胞凋亡、细胞因子产生和响应过程显著富集。许多潜在黄病毒属病毒进入受体被诱导,预测为ZIKV受体。同时参与到细胞增殖、分化、转移和器官发育的许多基因表达量下调。参照ZIKV感染NPCs相关数据,参与到小头畸形相关的大部分基因显著下调,包括ASPM、CASC5、CENPF、MCPH1、RBBP8、STIL和TBR2。


图2  ZIKV 感染导致基因表达的全局失控

结论


研究发现SZ01通过直接靶向不同神经元排列在小鼠胚胎脑组织中高效复制;ZIKV感染导致细胞周期阻滞,细胞凋亡和NPCs分化受到抑制, 进而导致皮质萎缩和小头畸形。受感染脑组织的全基因组表达谱分析揭示了寨卡病毒潜在进入受体基因表达上调,免疫响应、细胞凋亡和小头畸形相关基因调节异常。该模型提供了寨卡病毒与小头畸形相关的直接证据。


安诺基因转录组优势


1.建库质量稳定,样本相关性高!

2.急速周期,建库测序加分析标准流程仅需15天!

3.免费赠送高级分析!

4.免费修改文章结果图!


参考文献


Li C, Xu D, Ye Q, Qin C F, Xu Z H, et al. Zika Virus Disrupts Neural Progenitor Development and Leads to Microcephaly in Mice[J]. Cell Stem Cell,  DOI:10.1016/j.stem.2016.04.017.


具体详情请见查询http://www.genome.cn/News/Achievements/200.html。

  • 2018/03/31
    北京时间2018年3月31日晚间,北京希望组生物科技有限公司(以下简称“希望组”)在南京举行的第五届NGS创新开发者大会,与北京基云惠康科技有限公司(以下简称“基云惠康”)共同宣布启动“个人参考基因组服务计划(Personal Reference Genome Service Project)”,开始面向全球市场提供全新的“个人参考基因组”服务。
  • 2017/12/09
    近日,中国科学院上海生命科学研究院等研究组合作发表的论文在线发表在Nature Communications上。该研究通过开发计算工具包(iCpSc)用于整合单细胞和群体细胞转录组数据,来预测细胞分化过程中单细胞的分化时间和路径,并通过基因调控网络分析寻找重要调控因子和信号通路。
  • 2017/12/02
    美国科学家通过比较不同年龄和外观的肌肤表达谱,找到了那些拥有比实际年龄看起来更年轻肌肤的人的奥秘:原来看起来年轻是因为肌肤的分子、细胞和组织层面都表现得年轻。
查看更多
发表评论 我在frontend\modules\comment\widgets\views\文件夹下面 test