INTRODUCTION
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研究介绍
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研究背景
Background
“僵尸鹿病毒”实际上是对一种名为慢性消耗性疾病(Chronic Wasting Disease,CWD)的朊病毒病的俗称。这种疾病影响鹿类(包括驼鹿、麋鹿和其他种类的鹿),导致它们表现出类似“僵尸”的症状,包括体重显著减轻、行为异常(如丧失对人类的恐惧、攻击性增加和重复的动作)、失去身体协调能力(表现出不稳定的步态)、过度流口水和饮水;会出现木僵状态,最终导致死亡。CWD由异常折叠的朊蛋白(prion protein,PrP)引起,这些朊蛋白会诱导正常细胞PrP发生错误折叠,形成更多的异常朊蛋白,进而在宿主体内传播和积累。
CWD的传播方式包括:
1.直接接触:鹿类之间通过唾液、尿液、粪便等体液接触传播。
2.环境传播:朊蛋白可以在土壤和植物中存活多年,健康的鹿类通过食用或接触被污染的环境而感染。
地理分布:CWD最早在美国被发现,目前已在北美洲、韩国以及北欧一些国家(如挪威、芬兰和瑞典)存在。虽然CWD主要影响鹿类,但由于其与其他人类朊病毒病(如新型克雅氏病,vCJD)有相似之处,科学家们一直关注其是否具有人畜共患病的潜力。目前尚未有确凿证据表明CWD能感染人类。
研究目的
Objectives
评估慢性消耗性疾病 (Chronic Wasting Disease, CWD) 感染人类神经组织的潜在能力。
METHODS
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研究方法
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类器官培养:诱导多能干细胞(iPSCs)衍生的人类大脑类器官(hCOs)来模拟人类神经组织,使用两种不同朊病毒基因型129MM(与人畜共患朊病毒病易感性相关)与129MV(人群最常见的基因型)的人类大脑类器官。
CRISPR/Cas9 基因敲除(KO, Knockout):生成朊病毒基因敲除类器官确保任何观察到的朊病毒传播是由于CWD接种物而非内源性人类朊蛋白PrP。
CWD暴露:将类器官暴露于高浓度的来自三种不同来源的CWD接种物(白尾鹿,骡鹿,麋鹿)。
图1
图2
图3
感染检测:实时震荡诱导转化(Real-Time Quaking-Induced Conversion, RT-QuIC)测定法检测朊病毒种子活性。(RT-QuIC是一种高度敏感的体外检测技术,用于检测朊病毒病的感染性朊病毒颗粒/种子。该方法通过加速朊蛋白的异常折叠和聚集来检测极低浓度的朊病毒种子。朊病毒种子可以诱导正常朊蛋白(PrP^C)转化为异常的、传染性的形式(PrP^Sc))免疫组织化学(Immunohistochemistry, IHC)和Western blot分析以检测蛋白酶耐受性朊蛋白的沉积。PrestoBlue活力测定和LDH释放测定评估类器官的代谢活性和细胞完整性。(图1-图3)
FINDINGS
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研究发现
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研究结果
持续暴露7天,感染后监测180天,CWD暴露的类器官中没有出现新的CWD传播或人类朊病毒耐蛋白酶形式的沉积。检测到一些原始接种物(CWD朊病毒接种物)的持久存在,但在朊病毒基因敲除的类器官中同样存在,因此不归因于人类朊病毒的传播(持久存在的朊病毒仅仅是接种物的残留,而不是新产生的朊病毒传播的结果)。总体结果表明,CWD在大脑类器官中未能成功传播,支持了CWD朊病毒向人类传播的强物种屏障。(图4)
图4
研究结论
人脑组织对CWD存在显著的物种障碍,但不能排除CWD进入人类的可能性。
DISCUSSION
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研究讨论
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1.使用hCOs建模人类神经组织。包含多种基因型(129MM和129MV)增强了结论的普适性。尽管hCOs是先进模型,但可能无法完全复制人类大脑组织的复杂性。
2.采用多种筛查技术(RT-QuIC、IHC、Western blot)确保结果可靠且全面。
3.尽管有180天的观察期,朊病毒疾病可能有非常长的潜伏期,可能需要更长时间的研究才能完全排除传播。
参考文献
Groveman BR, Williams K, Race B, Foliaki S, Thomas T, Hughson AG, Walters RO, Zou W, Haigh CL. Lack of Transmission of Chronic Wasting Disease Prions to Human Cerebral Organoids. Emerg Infect Dis. 2024 Jun;30(6):1193-1202. doi: 10.3201/eid3006.231568. PMID: 38781931; PMCID: PMC11138967.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC11138967/
END
文案 | 杨青林
排版 | 杨青林
发布|姜笑南
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