在SARS-CoV-2和COVID-19大流行之前，2015年至2016年发生了寨卡病毒流行。寨卡病毒会导致严重的出生缺陷和畸形。在疫情期间，寨卡病毒对孕妇造成的最显著影响之一是，胎儿出现小头畸形或头部比预期小得多的情况有所增加，这种情况可能导致大脑发育异常。
虽然寨卡病毒疫情已经结束，但由于世界上大多数人口生活在寨卡病毒蚊子猖獗的地区，未来的疫情爆发是不可避免的。贝勒医学院阿加德实验室的研究人员研究了这种病毒是如何在胎盘中长期存在的，以及如何减轻这种病毒。他们的研究结果发表在《美国妇产科杂志》上。
寨卡病毒的母婴传播率很高，不仅会导致小头畸形，还会导致许多胎儿健康问题。感染会导致早期免疫发育发生重大变化。如果一种病毒或微生物能够持续数月，它可能会对早期免疫发育产生更大的影响。感染寨卡病毒的孕妇早期流产的几率增加，还会出现各种其他缺陷。
贝勒和德克萨斯儿童医院(Baylor and Texas Children’s Hospital)妇产科教授、母胎医学专家杰斯蒂·阿加德(Kjersti Aagaard)博士说:“婴儿的谱系不只是小头症，还有许多不同类型的异常可能伴随着寨卡病毒感染。”“它们的范围从听力损失到更复杂和病态的情况。”
研究人员使用了原代人类胎盘细胞，一种疾病的小鼠胎儿模型，以及一种新的空间转录组学技术，该技术允许研究人员放大胎盘微环境或生态位。这是第一个利用小鼠胎盘进行的空间转录组学研究。研究分三个阶段进行:
首先，该团队使用实验室培养的原代人胎盘细胞模型，在实验中观察microRNA对寨卡病毒感染的反应。microrna是细胞产生的分子，具有多种功能，包括在病毒感染中发挥作用。他们发现，寨卡病毒感染人类胎盘细胞导致胎盘microRNA调节网络意外中断。
其次，他们在无菌小鼠模型中研究了寨卡病毒病的发展。老鼠通常对寨卡病毒有抵抗力，但在这个没有任何活微生物的老鼠模型中，它们是易感的。用fda批准的抗生素依诺沙星(enoxacin)治疗这些感染寨卡病毒的小鼠，可增强胎盘microRNA通路，消除胎盘寨卡病毒的持久性，并挽救相关的小头畸形。
第三，他们使用空间转录组学来检测小鼠模型中胎盘免疫微环境的差异。他们发现免疫应答的成分显著增加，如补体级联和TGF-β基因表达的变化。在用依诺沙星治疗后，胎盘免疫微环境中不再观察到寨卡病毒相关的转录变化。
巴罗佐说:“了解病毒是如何或不能在胎盘母胎界面建立一个生态位的，这真的很重要。”“我们非常幸运地拥有这个具有寨卡病毒易感性的独特模型，并且我们能够将依诺沙星的抗生素部分与其microRNA活性分离开来。”
展望未来，研究小组希望揭示微生物组中与病毒耐药性和早期免疫发育有关的部分，以及这种情况何时发生在怀孕期间。
阿加德说:“我们下一步将围绕没有微生物的动物(非生物动物)开展令人兴奋的新工作，并了解它们为什么容易感染寨卡病毒。”
这项工作的其他贡献者包括Maxim Seferovic博士;马克·汉密尔顿博士;大卫Moorshead;Michael Jochum博士;董里;德里克·奥尼尔博士;还有梅丽莎·苏特医生。
资助:NIH-NICHD (R01HD091731)， NSF博士后奖学金(#2208903)，美国基因与细胞治疗学会职业发展奖。
