一种强大的抗病毒蛋白可以作为维持或终止妊娠的检查点。
如果在出生前接触寨卡病毒,含有这种蛋白质的小鼠胎儿会自杀,而没有这种蛋白质的胎儿则会继续发育。该研究结果发表在1月5日的《科学免疫学》(Science Immunology)杂志上,表明这种参与免疫细胞信号传导的受体蛋白在自然流产和其他人类妊娠并发症中起着重要作用。
该研究的作者、霍华德休斯医学研究所(HHMI)研究员、耶鲁大学免疫学家岩崎明子(Akiko Iwasaki)说,这项研究可能对感染寨卡病毒的孕妇或患有自身免疫性疾病的女性有影响。
“怀孕对母亲来说是一项巨大的投资,”她说。“我们的研究表明,这种信号通路是如何终止早期无法存活的妊娠的。”
寨卡病毒由埃及伊蚊携带和传播,也可以通过性行为传播。科学家将怀孕期间的感染与死产和出生缺陷联系起来,比如婴儿的头异常小的小头畸形。岩崎和其他研究人员一直在研究被称为干扰素的信号蛋白如何保护人体免受病毒的侵害。
“干扰素是人体产生的最有效的抗病毒因子之一,”岩崎说。当人体检测到病毒时,细胞会释放干扰素,从而形成快速的免疫防御。过去的研究表明,缺乏结合干扰素α和干扰素β两种干扰素受体的成年小鼠极易感染寨卡病毒。但受体对受感染胎儿的影响尚不清楚。
在这项新研究中,Iwasaki和他的同事们将缺乏该受体的雌性老鼠与拥有该受体副本的雄性老鼠配对。然后让怀孕的老鼠感染寨卡病毒。每只雌性携带的胎儿要么缺乏受体,要么有受体。没有这种受体的胎儿比有这种受体的胎儿有更高的病毒水平。Iwasaki说,这是有道理的,因为如果受体缺失,就没有抗病毒作用。“这种病毒可以在没有任何控制的情况下复制,”她说。
但拥有这种受体并不能保证身体健康。研究小组发现,携带这种受体的胎儿在怀孕早期就会流产。大量的结构和分子变化可能导致了这些胎儿的死亡。胎盘血管发育不全,母亲和胎儿细胞之间的屏障异常,研究人员发现了细胞压力的证据。
Iwasaki解释说,干扰素受体在怀孕期间起着检查点的作用。如果受体检测到干扰素,它可以发出信号分子杀死胎儿作为回应。结果表明,实际上是宿主对病毒的反应终止了妊娠,而不是病毒本身。
研究小组还不能确定感染寨卡病毒的人类胎儿是否也会产生类似的信号。但研究人员想看看干扰素是如何影响人类怀孕的。Iwasaki的团队与匹兹堡大学的Carolyn Coyne小组合作,测试了干扰素对人类胎盘的影响。当暴露于正常妊娠期间通常不存在的干扰素-β时,人类胎盘组织形成异常的结结构。先前的研究已经将这些结构与高危妊娠联系起来。研究人员推测,干扰素信号和胎儿对感染的检测和反应能力可能与人类不良妊娠结局有关。
现在,Iwasaki希望研究怀孕期间不同时间点的干扰素水平,这可能为小头畸形和其他与寨卡病毒相关的主要健康问题的发展提供线索。但结果并非针对寨卡病毒,Iwasaki说。干扰素还将弓形虫、风疹和疱疹等感染与妊娠并发症联系起来。她说:“我们真的很高兴看到这些感染是否也涉及同样的途径。”
Iwasaki指出,这一发现具有超越病毒的临床意义。患有自身免疫性疾病(如狼疮)的女性体内I型干扰素水平较高。她们怀孕的时候也很困难。“如果我们能预防或治疗患有这些疾病的妇女的干扰素反应,”她说,“她们的怀孕可能会更好。”