寨卡病毒感染新生小鼠导致连接蛋白43破坏并诱发心脏炎症——揭示新生儿病毒性心肌炎的发病机制

【字体: 时间:2025年08月06日 来源:Journal of Virology 3.8

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  这篇研究通过免疫健全的新生小鼠模型,首次系统揭示了寨卡病毒(ZIKV)经母乳或蚊虫叮咬传播后引发致命性心肌炎的机制。研究发现ZIKV直接感染心脏组织,导致连接蛋白43(Cx43)经泛素-蛋白酶体途径降解,破坏心肌电传导;同时诱发细胞因子风暴(CCL2/CXCL10等),伴随心肌损伤标志物(cTnT/cTnI/CK-MB)显著升高。该研究为新生儿ZIKV感染相关心脏病变提供了关键病理学证据。

  

寨卡病毒感染新生小鼠的心脏病理机制

ABSTRACT

寨卡病毒(ZIKV)除通过蚊媒传播外,还可经母乳喂养导致新生儿感染。既往研究表明新生儿感染可能致命,但其病理机制尚未阐明。本研究采用PRVABC59毒株感染新生小鼠,发现病毒在心脏组织持续复制,引发显著心脏扩大和电生理异常。

ZIKV感染诱导的心脏功能障碍

通过心电图(EKG)检测发现,感染组小鼠出现P-R间期延长(房室传导阻滞)、QRS波增宽(室内传导阻滞)及ST段抬高(心肌损伤标志)。血清学检测显示心肌损伤标志物cTnT、cTnI、CK-MB和炎症因子CCL2/CXCL9/CXCL10显著升高,呈现类似心肌梗死的病理特征。

炎症风暴与心肌损伤

Luminex技术检测发现,感染组血清和心脏组织中M-CSF、IL-6、CCL5等32种炎症介质显著上调。其中CXCL10升高达104倍,该因子已知与左心室功能障碍密切相关。Masson染色显示心肌纤维化增加,免疫组化证实凋亡标志物cleaved caspase-3阳性率升高。

连接蛋白43的破坏机制

研究发现ZIKV感染导致心肌间隙连接关键蛋白Cx43从闰盘结构异常分散。Western blot显示Cx43蛋白水平下降而mRNA不变,蛋白酶体抑制剂MG132可逆转该现象,证实病毒通过泛素-蛋白酶体途径降解Cx43。这种破坏直接导致心肌电传导障碍,解释EKG异常表现。

IMPORTANCE

与传统使用干扰素缺陷模型不同,本研究采用免疫健全新生小鼠,更真实模拟人类新生儿感染。病毒载量检测显示心脏组织在感染早、中、晚期均保持高复制水平。除已知的神经系统损伤外,该研究首次明确心脏病变是新生儿死亡的重要诱因,为临床防治提供新靶点。

MATERIALS AND METHODS

实验采用C57BL/6新生鼠,腹腔接种104 TCID50病毒量。通过全自动化学发光仪(UMIC Wan200+)检测心肌酶谱,BL420S心电记录系统采集信号。原代心肌细胞分离培养证实Cx43降解途径。

DISCUSSION

该研究建立ZIKV心肌炎的双重损伤模型:一方面病毒直接破坏Cx43介导的电耦合,另一方面炎症因子风暴导致心肌结构损伤。与SARS-CoV-2等病毒性心肌炎不同,ZIKV特有的蛋白酶体激活机制为其治疗提供新思路——或可通过靶向宿主泛素化通路开发干预策略。

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