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JCI Insight | 我室罗敏华团队优化感染条件建立先天性巨细胞病毒感染小鼠模型进行神经发育异常的长期追踪研究

来源:   浏览量:  更新时间:2022-01-12 14:56:32

近日,国际学术期刊Journal of Clinical Investigation Insight在线发表了病毒学国家重点实验室罗敏华课题组与中国科学院精密测量科学与技术创新研究院周欣课题组等联合团队的最新研究成果。论文题为“A congenital CMV infection model for long-term follow-up studies: neurodevelopmental disorders, neuroimaging abnormalities, and treatment”。该研究建立了一个优化的先天性巨细胞病毒感染小鼠模型,并进行了神经发育异常的长期追踪研究。

自1957年巨细胞病毒(CMV)鉴定以来,先天性CMV感染导致的儿童脑发育异常和神经异常后遗症一直是一个重要的公共健康问题。迄今,能满足CMV致病机制研究和干预策略评估的动物模型依然缺乏。中科院武汉病毒研究所病毒学国家重点实验室罗敏华课题组历时7年,投入大量精力探索和优化病毒感染条件(病毒剂量、感染时间和感染途径),确立了允许从胚胎期到成年后的长期追踪观察先天性CMV感染导致神经发育异常的鼠模型。为了模拟胎儿先天性CMV感染,低剂量CMV(20 PFU)于E13.5经胎脑侧脑室注射,其出生存活率高达82%。长期追踪研究发现:感染鼠呈明显生长迟滞、听力损失、学习和记忆能力受损;感染鼠脑有明显的MRI和CT影像学改变;病理学发现脑室扩大、脑皮层萎缩、脑出血、脑组织损失/结构破坏和钙化,明确了脑影像学改变与脑病理损伤的关系。因此,该模型模拟了人先天性CMV感染的临床特征。进一步神经损伤机制研究发现:先天性CMV感染导致脑室扩大、脑皮层萎缩与神经干细胞的增殖迁移受损密切相关,这与课题组前期建立的HCMV感染人神经干细胞模型中取得的系列研究成果一致;脑中病毒复制水平与神经炎症水平动态吻合;脑组织损失与病毒感染诱导的炎症及其相关细胞死亡通路密切相关,其中病毒感染细胞经焦亡通路死亡,周围非感染细胞经凋亡通路死亡。治疗效果:用抗病毒药物更昔洛韦治疗,可明显改善感染结局。

图1. MCMV-eGFP于E13.5经胎脑侧脑室感染胎脑,从胚胎期到成年后系统性追踪研究神经损伤。结果发现:生长发育明显迟滞;听力和学习记忆能力等神经功能明显受损;MRI和CT脑影像明显异常;脑组织损伤严重,病理学应证了脑部影像学特征,并初步挖掘了机制。更昔洛韦等抗病毒治疗能有效缓解脑损伤。

据悉,该研究得到了同行评议人的高度关注和赞赏。审稿人对模型的评价:作者不畏艰难挑战,建立了严谨的非致死性先天性CMV感染模型(Zhou et al., take on the challenge of establishing a rigorous, nonlethal infection model of cytomegalovirus-induced congenital disease in mice);此工作艰苦卓绝、实为动物模型建立和分析的典范(The experiments are heroic;The here presented work is an exemplary masterpiece on how animal models should be established and characterized);该模型超越了之前的模型(the model that has been described here excels over previous animal models)。所呈现的数据可圈可点(data presented here is highly commendable, presented data here is so impressive)。该工作对CMV领域有重要意义(This paper will be of interest to the cCMV field and entire CMV community in general; Thus this paper from Zhou, et al. is most welcome and timely),论文行文漂亮(this manuscript is written beautifully; it is really a lovely study)。

中科院武汉病毒研究所/病毒学国家重点实验室博士生周月鹏为论文第一作者,中科院武汉病毒研究所/病毒学国家重点实验室罗敏华、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院周欣为论文共同通讯作者之一。该工作受基金委国际合作重点项目(81620108021)等支持。

文章链接:JCIInsight.2022Jan11;7(1):e152551.doi:10.1172/jci.insight.152551.PMID: 35014624