由京都大學(xué)初級副教授Kazuo Takayama (CiRA,京都大學(xué))和Kei Sato教授(東京大學(xué)醫(yī)學(xué)研究所)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組用猴痘病毒(MPXV)實(shí)驗(yàn)感染了人角質(zhì)形成細(xì)胞和人iPS細(xì)胞衍生的結(jié)腸類器官,并表征了傳統(tǒng)MPXV株和2022年爆發(fā)株(2022 MPXV)的病毒學(xué)特征。研究結(jié)果發(fā)表在2023年6月6日的《Journal of Medical Virology》上。
自1970年在剛果民主共和國發(fā)現(xiàn)首例麻疹病例以來,在中東和非洲反復(fù)觀察到麻疹病例。然而,在2022年,出現(xiàn)了一種新的MPXV毒株(2022 MPXV),現(xiàn)在已經(jīng)蔓延到典型受影響地區(qū)以外,并蔓延到世界不同地區(qū)。MPXV分為三種菌株,進(jìn)化支I、IIa和IIb。值得注意的是,2022 MPXV屬于進(jìn)化支IIb,已知比進(jìn)化支I殺傷力小。
雖然猴痘的臨床表現(xiàn)包括皮疹、發(fā)燒、頭痛和淋巴結(jié)病,但已知2022年猴痘病毒感染可引起皮疹,特別是在直腸和生殖器區(qū)域。然而,MPXV毒株之間的病毒學(xué)特征還沒有深入的比較分析。此外,考慮到2022 MPXV的臨床表現(xiàn)與其他毒株有很大差異,有必要對2022 MPXV進(jìn)行詳細(xì)分析。
在這項(xiàng)研究中,該研究小組用三種已知的MPXV, Clade I, Clade IIa和Clade IIb菌株感染了人角質(zhì)形成細(xì)胞和人iPS細(xì)胞衍生的結(jié)腸類器官,并評估了它們的感染性和宿主反應(yīng)。這三種病毒株均可感染角化細(xì)胞和結(jié)腸類器官。特別是,與結(jié)腸類器官相比,角化細(xì)胞的感染效率約為7-42倍。
研究人員還觀察到MPXV感染會導(dǎo)致角質(zhì)細(xì)胞功能障礙和線粒體損傷。此外,雖然感染2022 MPXV的角質(zhì)形成細(xì)胞表現(xiàn)出與缺氧相關(guān)的基因表達(dá)增加,但感染進(jìn)化枝I菌株的人類iPS細(xì)胞衍生的結(jié)腸類器官主要表現(xiàn)出腸道功能障礙。
雖然已經(jīng)開發(fā)了幾種靶向MPXV病毒蛋白的治療劑,但仍在努力研究它們在人體細(xì)胞中的抗病毒作用。因此,除了抗病毒藥物外,該感染模型還可用于評估直接防止皮膚和結(jié)腸損傷的潛在治療藥物。
此外,與嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2 (SARS-CoV-2)一樣,MPXV有可能獲得新的突變,因此需要在未來進(jìn)一步開發(fā)預(yù)防性藥物或抗病毒藥物。研究小組希望這些發(fā)現(xiàn)將有助于更好地了解MPXV,并促進(jìn)MPXV治療方法的發(fā)展。
京都大學(xué)提供
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