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寨卡病毒 (Zika virus, ZIKV)是一種由伊蚊叮咬傳播的單股正鏈RNA病毒，屬于黃病毒科黃病毒屬[1]。1947年，ZIKV首次發(fā)現(xiàn)于烏干達[2]，此后多年持續(xù)發(fā)現(xiàn)散在病例或小規(guī)模疫情。2015年ZIKV暴發(fā)，累及68個國家和地區(qū)，超過150萬人口受到ZIKV感染的威脅[1]。盡管ZIKV感染的病人，癥狀比較輕微，僅出現(xiàn)輕微發(fā)熱、皮疹、結膜炎、肌肉和關節(jié)疼痛及頭痛等癥狀。但是，妊娠早期婦女感染ZIKV，會導致胎兒發(fā)育異常，包括自發(fā)性流產(chǎn)、胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩及小頭畸形[2]，因此，孕婦感染ZIKV受到極大的關注。此次暴發(fā)以來，僅在巴西就有4 100例新生兒小頭畸形病例報道[3]，且在患兒腦部檢測到ZIKV的mRNA，從而證實自發(fā)性流產(chǎn)及小頭畸形與ZIKV感染具有相關性[4-5]。盡管目前在中國僅有22例輸入病例[6]，但作為ZIKV的傳播媒介，埃及伊蚊在我國海南省、廣東省和云南省的部分區(qū)域和臺灣南部等地區(qū)均有分布。在我國蚊蟲密度較高的夏季，存在ZIKV本地傳播甚至引起局部聚集性病例的風險。

1 寨卡病毒結構特點

成熟ZIKV粒子直徑大約40 nm至60 nm，是一個二十面體包膜，單股正鏈RNA病毒，基因組長約10.8 kb，含一條單一開放讀碼框，可編碼3 417～3 423個氨基酸。病毒蛋白由宿主蛋白酶和病毒蛋白酶切割而成，包括3個結構蛋白：衣殼(Capsid，C)、前體膜(Premembrane, prM)、包膜蛋白(Envelope, E)，和7個非結構蛋白(NS1，NS2A，NS2B，NS3，NS4A，NS4B和NS5)。ZIKV主要是通過一些細胞表面受體進入細胞，如樹突狀細胞表面特異性非整合蛋白(DC-specific ICAM-3 grabbing nonintegrin, DC-SIGN)、受體酪氨酸激酶家族(Anexelekto, AXL)、蛋白酪氨酸激酶(TYRO3，又名Res、Dtk)受體、T細胞免疫球蛋白粘蛋白-3(T cells immunoglobulindomain and mucin domain protein-3, TIM-3)和熱休克蛋白。研究表明，在AXL基因敲除的情況下，神經(jīng)祖細胞、視網(wǎng)膜細胞和腦部對ZIKV的感染失去抵抗作用[7]。此外，ZIKV還可通過非受體依賴性方式進入細胞，即外泌體和胞外囊泡。病毒進入細胞后，病毒RNA的復制可以通過誘發(fā)Toll樣受體3(Toll-like receptor 3, TLR3)、維甲酸誘導基因1(Retinoic acid inducible-gene 1, RIG-1)、黑色素瘤分化相關蛋白(Melanoma differentiation-associated protein, MDA5)和OAS2(2′,5′-oligoadenylate synthetase 2)、ISG15(IFN-stimulated genes 15)及粘病毒抵抗蛋白(Myxovirus resistance protein, Mx)，引起強烈的抗病毒應答[8]。

2 Ⅲ型干擾素抗病毒作用

先天性免疫系統(tǒng)是宿主抑制病毒感染的主要防御機制，干擾素(Interferon, IFN)信號通路(IFN-I、IFN-II、IFN-III)通過產(chǎn)生干擾素刺激基因(IFN-stimulated genes, ISGs)來發(fā)揮抗病毒作用。IFN-III(Interferon-λs, IFN-λs)家族是最近發(fā)現(xiàn)的一組干擾素，主要分為4種類型: IFN-λ1(Interleukin-29, IL-29)、IFN-λ2 (IL-28A)、IFN-λ3 (IL-28B)[9]和最近發(fā)現(xiàn)的IFN-λ4[10]。IFN-λ主要產(chǎn)生于髓樣和漿細胞樣樹突狀細胞(Dendritic cell, DCs)。IFN-λ與其特異性受體復合物(IL-28Rα/IL-10Rβ)結合，激活Jak-Stat信號通路，誘導多種ISGs表達，最終抑制病毒復制及傳播[11]。參與抗病毒的ISGs主要有：Mx、膽固醇-25-羥化酶(CH25H)、干擾素誘導的橫跨膜蛋白(IFITM)和TRIM蛋白(Tripartite motif protein)。Mx主要分為Mx1和Mx2。Mx1可以結合病毒核衣殼而阻止病毒進入細胞；Mx2抑制病毒進入細胞核內(nèi)，使反向轉錄基因組到達其核目的地，從而抑制染色體整合，這是HIV-1復制周期的關鍵[12]。CH25H在感染的早期階段發(fā)揮抵抗病毒的作用，可能發(fā)生在病毒與宿主膜融合的時期[13]。IFITM在晚期胞內(nèi)體和溶酶體抑制病毒，但其具體機制還不清楚。TRIM5α直接與病毒衣殼蛋白結合，導致衣殼加速解聚(脫殼)和核蛋白復合物的過早暴露。翻譯是ISGs抵抗病毒的常見階段，如ISGs可以與mRNA的5′帽結構緊密結合，增強其阻止翻譯起始的能力。

IFN-λ主要通過上調(diào)Mx1來抵抗ZIKV感染。在母體-胎兒界面，IFN-λ誘導的Mx1上調(diào)在細胞中建立抗病毒狀態(tài)。當敲降Mx1的表達，ZIKV在細胞內(nèi)復制的水平顯著增加[14]。此外，人胎盤原代滋養(yǎng)細胞(Primary human trophoblasts,PHTs)以旁分泌的方式保護非胎盤細胞免受ZIKV感染，主要包括IFN-λs和組裝成微泡的miRNA[15]。PHTs細胞中分離的條件培養(yǎng)基可賦予非胎盤細胞抵抗ZIKV和登革熱病毒的能力。當在病毒復制建立之后再加入條件培養(yǎng)基時，就不再有這種保護作用，可能是由于在亞基因復制子穩(wěn)定繁殖的登革熱病毒中，PHTs 條件培養(yǎng)基對病毒RNA的產(chǎn)生沒有抑制作用。

與IFN-α/β受體和IL-10Rβ廣泛表達于許多細胞和組織不同，IFN-λ受體IL-28Rα主要表達在上皮細胞的表面[16]。受體表達的局限性意味著，IFN-λ在某些組織(呼吸道，腸道及肝臟等)中發(fā)揮著相對獨立和特異性的抗病毒作用。將IFN-α/β及IFN-λ受體均敲除的小鼠與單獨敲除IFN-α/β受體的小鼠，同時感染呼吸道的合胞病毒，與僅敲除IFN-α/β受體小鼠相比，同時敲除2個受體的小鼠肺表現(xiàn)出更高的病毒滴度[17]，表明IFN-λ能在肺部參與抵抗合胞病毒感染。IFNLR1-/-小鼠(IFN-λ受體敲除) 經(jīng)口感染輪狀病毒后，小鼠抑制輪狀病毒復制的能力下調(diào)，而野生型及IFNAR-/-小鼠并未出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。野生型幼鼠在感染輪狀病毒前，皮下注射IFN-λ，結果發(fā)現(xiàn)IFN-λ能顯著抑制腸道中的輪狀病毒復制，而IFN-α無法保護幼鼠免受輪狀病毒感染[18]。西尼羅病毒(West Nile virus，WNV)同時感染野生型及IFNAR-/-小鼠, 兩者之間病毒載量并沒有顯著性差異。但在IFNLR1-/-小鼠體內(nèi)，WNV感染會導致小鼠血腦屏障通透率增加，而IFN-λ干預能逆轉WNV誘導的血腦屏障通透率的增加[19]。

3 干擾素λ保護胎兒免受ZIKV的感染

IFN-λ除了在呼吸道、腸道以及血腦屏障能抑制病毒感染以外，有研究表明，在胎盤組織中IFN-λ同樣發(fā)揮著重要的作用。僅表達在以上皮細胞來源的組織及細胞中的IFN-λ特異性的受體IL-28Rα，同樣能在胎盤的滋養(yǎng)層細胞上表達[15]。妊娠期感染ZIKV后，ZIKV需要以某種特定方式感染胎兒并復制其病毒RNA。Bayer等研究表明ZIKV可能并不通過直接在胎盤合胞體滋養(yǎng)層復制的方式感染胎兒，至少不會在妊娠后期，除非ZIKV能夠繞開IFN-λ及其他合胞體滋養(yǎng)層產(chǎn)生的抗病毒通路[15]。體外實驗表明， PHTs可以通過釋放IFN-λ抵抗ZIKV和登革熱病毒的感染。釋放的IFN-λ通過自分泌及旁分泌的方式保護其他胎盤細胞免受ZIKV的感染。在ZIKV誘導的胎兒死亡的人類病例中，霍夫鮑爾巨噬細胞(Hofbauer macrophages)中檢測到ZIKV RNA[20-21]，而在合胞體滋養(yǎng)層中未檢測到相應的RNA[22]，進一步證實合胞體滋養(yǎng)層細胞對ZIKV不易感。

大多數(shù)細胞主要是通過釋放Ⅰ型干擾素(IFN-α/β)來抵抗病毒感染。然而，強烈的IFN-I應答常常伴隨著嗜中性粒細胞、炎性單核細胞、自然殺傷(Natural Killer, NK)細胞和T淋巴細胞的募集，導致組織和免疫病理學損傷[23]。同時，IFN-α的上升可使胎盤血管生成失調(diào)，顯著提高了患先兆子癇的風險[24]。相比之下，上皮來源細胞主要通過IFN-λ(包括IFN-λ1-4)來應答病毒感染[25]，可以避免誘發(fā)炎癥反應。研究表明IFN-λ和IFN-Ⅰ通過激活一系列抗病毒基因來發(fā)揮抗病毒作用，只有當病毒感染逃避IFN-λ的抵抗作用，IFN-Ⅰ才可以進一步發(fā)揮其抗病毒作用。ZIKV感染小鼠模型顯示，缺乏IFN-Ⅰ信號通路的幼鼠對ZIKV高度敏感[26]。然而，在免疫系統(tǒng)發(fā)育成熟的成年小鼠，它們對ZIKV的抵抗作用逐漸增加，這表明抗病毒應答中有其他通路發(fā)揮抗病毒作用[27-28]。

用聚乙二醇化IFN-λ2處理孕鼠，在妊娠晚期ZIKV復制減少，且IFN-λ受體缺陷的胎鼠容易感染ZIKV。體外實驗表明，懷孕中期人體蛻膜和胎盤組織外植體可對外源性IFN-λ產(chǎn)生應答并抑制ZIKV感染[29]。陳等研究表明，用IFN-λ處理感染ZIKV的孕鼠，在妊娠中期可抑制母體和胎兒中ZIKV的復制，并可以明顯改善宮內(nèi)發(fā)育遲緩的程度。此外，其研究表明原代的人羊膜腔細胞對ZIKV易感[14]。這些體內(nèi)及體外的實驗結果提示，IFN-λ保護胎兒免受ZIKV的感染。IFN-λ在呼吸道和消化道上皮細胞及肝細胞、血-腦屏障內(nèi)皮細胞中通過刺激ISGs的表達抵抗病毒感染。與這些細胞不同，合胞體滋養(yǎng)層細胞不需要先天性抗病毒免疫信號通路的誘導來產(chǎn)生IFN-λ[15]。

4 干擾素λ對于ZIKV導致不良妊娠的保護作用具有階段特異性

研究數(shù)據(jù)表明，ZIKV感染相關的先天性小頭畸形多發(fā)生在妊娠早期和中期感染的孕婦，這可能反映出胎兒腦部在發(fā)育早期對病毒感染和損傷更加敏感[30]。陳等在IFN-α受體缺陷小鼠(IFNAR-/-)的妊娠中期(Embryonic day 10.5, E10.5)感染ZIKV，在母體和胎兒組織中發(fā)現(xiàn)高病毒載量、胎盤中性粒細胞過度浸潤和滋養(yǎng)層細胞壞死。IFN-λ注射入ZIKV感染的孕鼠，IFN-λ干擾能減輕胎盤水腫、壞死和炎癥、自發(fā)性流產(chǎn)和胎兒生長受限[14]，但IFN-λ在妊娠早期(E5.5)對孕鼠和胎鼠沒有保護作用。此外，Brett等構建的小鼠模型表明，在E6期感染ZIKV導致胎盤缺陷和胎兒死亡；E9期感染導致胎盤和胎兒形態(tài)異常；E12期感染沒有導致明顯的胎兒異常[29]。缺乏IFN-λ受體的小鼠和胎鼠更容易感染ZIKV，尤其是在妊娠早期。這一結果與ZIKV感染的妊娠期婦女的研究相一致[31-32]，這些研究都表明在妊娠第1個階段或第2個階段感染ZIKV，發(fā)生胎兒異常的風險更大。其他病原體(如弓形蟲、風疹病毒、巨細胞病毒和單純皰疹病毒)在妊娠早期也更容易導致先天性畸形和死胎[30]。在人妊娠早期和晚期胎盤會發(fā)生很大變化，晚期胎盤絨毛間充滿母體血液，胎盤絨毛完全形成[33]。在小鼠胎盤發(fā)育過程中，絨毛膜尿囊附著直到E8.5才發(fā)生；在這個階段，滋養(yǎng)層細胞絨毛膜板的中胚層細胞和尿囊膜開始交叉產(chǎn)生絨毛[34]并形成絨毛外植體，從而能抵抗病毒感染[35]。IFN-λ在妊娠早期對感染ZIKV的母體和胎兒沒有保護作用，可能是由于在E8.5之前絨毛膜尿囊附著體和胎盤還未形成所致。胎兒腦部在妊娠早期對感染和損傷敏感[30]，但是胎盤屏障隨著時間逐漸成熟，在妊娠的第3個月之后胎盤形態(tài)發(fā)生顯著變化，特別是血性絨毛膜胎盤的形成使胎盤逐漸可以獨立抵抗病毒感染并改善預后。

5 展 望

已經(jīng)證實ZIKV是導致胎兒和新生兒小頭畸形及其他神經(jīng)發(fā)育失調(diào)等的致畸因素。某些細胞表面受體可以促進ZIKV進入細胞，如DC-SIGN、 AXL、 TYRO3、 TIM-1和熱休克蛋白，表達這些受體的細胞更容易受ZIKV的感染。原代胎盤滋養(yǎng)層可以表達多種介導ZIKV進入細胞的受體而感染ZIKV。胎盤滋養(yǎng)層細胞在不同的妊娠階段不斷的釋放IFN-λ以自分泌和旁分泌的方式保護胎盤細胞免受ZIKV的感染。不表達IFN-λ受體或者對IFN-λ應答不夠強烈的細胞更容易感染ZIKV。IFN-λ可以刺激ISGs的表達從而在細胞中發(fā)揮抗病毒的作用。而且，IFN-λ抗ZIKV作用具有階段特異性。IFN-λ在妊娠中期和晚期可以抑制ZIKV的復制保護胎兒免受ZIKV感染，而在妊娠早期沒有這種保護作用。隨著胎盤的發(fā)育成熟，胎盤絨毛和尿囊附著體逐漸形成，這可能是IFN-λ在妊娠中晚期對胎兒才具有保護作用的原因。IFN-λ對抗ZIKV的機制還需要更多的研究進一步闡明。

利益沖突：無