编者按:近期,基孔肯雅热疫情在全球范围内扩散,已有119个国家报告病例,约550万人面临感染风险。基孔肯雅热是由基孔肯雅病毒(CHIKV)引发的一种病毒性传染病,主要通过伊蚊叮咬传播,可能导致严重的关节疼痛及神经系统并发症。对于基孔肯雅病毒的研究始终未曾停止。本期,我们特别回顾一项研究成果,该研究由法国巴斯德研究所团队发表在病原体生物学的顶尖期刊《PLoS Pathogens》上。这项研究首次建立了斑马鱼模型,充分利用其胚胎透明的特性实现了基孔肯雅病毒(CHIKV)感染过程的全身实时可视化,并明确了中性粒细胞在抗病毒应答中的核心地位,揭示了CHIKV的传播机制和宿主免疫应答,为理解CHIKV致病机制及开发靶向疗法提供了新的视角。斑马鱼作为一种能够动态可视化全身感染过程的脊椎动物模型,正在感染性疾病研究和新药开发领域中得到越来越广泛的应用,如何有效终结基孔肯雅病毒的持久性感染,正在逐步显现曙光。
斑马鱼:破解感染的理想模型
基孔肯雅病毒(CHIKV)是一种可能引发严重疾病的重新出现的虫媒病毒,对全球公共卫生安全造成了重大威胁,但CHIKV在体内的传播、细胞嗜性及宿主免疫反应过程尚未清晰。在活体中实时观察病毒感染的动态过程成为当前研究的重点。传统的小鼠等哺乳动物模型虽然能部分模拟人类疾病,但无法进行活体全身感染动态、宿主抗病毒/炎症反应的可视化观察。而斑马鱼以其胚胎透明、基因同源性高的特点,成为解决这一问题的理想载体。斑马鱼与人类有约87%的基因同源性,且其胚胎透明,适合进行体内成像。在出生后一个月内,斑马鱼依赖于先天免疫系统(髓系细胞:中性粒细胞和巨噬细胞),提供了研究病毒早期入侵机制的理想窗口。
主要研究成果
本研究通过静脉注射表达绿色荧光蛋白(GFP)的基孔肯雅病毒(CHIKV-GFP),成功构建了3日龄的斑马鱼基孔肯雅病毒感染模型,首次实现细胞分辨率的全身动态成像。实验结果显示,CHIKV在斑马鱼中能够有效复制,感染性病毒颗粒在感染后24-48小时达到峰值,且病理特征与哺乳动物相似。这一发现为理解病毒感染机制提供了强有力的支持。
中性粒细胞的关键作用
通过斑马鱼模型研究,研究人员发现CHIKV感染会触发强烈的I型干扰素(IFN)反应。特别是中性粒细胞是CHIKV感染后IFN的主要生产者,显示了其在抗CHIKV感染中的重要作用。相关实验结果表明,中性粒细胞的数量在感染后显著增加,并参与控制病毒复制。这一新发现为未来开发抗病毒策略提供了新的靶点。
结语
本研究首次实现了在斑马鱼中以单细胞分辨率观察病毒感染的动态过程,并确立斑马鱼为研究CHIKV发病机制的新模型。这不仅为深入理解病毒与宿主的相互作用提供了工具,还为开发新疗法提供了新的思路。作为健康美丽产业的开拓者与引领者,强大的技术平台如尊龙凯时正在为科学研究和新药开发提供支持,期待在未来的研究中实现更多突破。