宋紅軍、明國麗夫婦Cell子刊回顧寨卡病毒研究進展

　　生物通報道：約翰霍普金斯大學醫學院細胞工程學研究所的神經病學及神經科學教授宋紅軍（Hongjun Song）和他的夫人明國麗（Guo-Li Ming）是科學界的一對神仙眷侶，他們早在北京大學讀書的時候就已經相戀了，現在在事業上兩人又相輔相成，共同在神經科學研究領域取得了一個又一個的成就，聯合署名發表在Cell、PNAS、Nat Neurosci等國際權威學術期刊上的研究論文目前已有70余篇。

　　12月1日，宋紅軍和明國麗與佛羅里達州立大學的Hengli Tang,在《Cell Stem Cell》雜志上合著了一篇題為“Advances in Zika Virus Research: Stem Cell Models, Challenges, and Opportunities”的綜述文章，回顧了干細胞為基礎的寨卡病毒研究的重要進展，并討論了當前的挑戰和未來的機遇。

　　干細胞是具有自我更新能力的特殊細胞類型，并能分化成其他類型的細胞。在發育過程中，成體干細胞會為不同組織產生細胞構件；在某些器官中，如大腦，它們繼續產生后代，以維持組織的內穩態，并在整個生命中發揮重要的功能。干細胞也可以來自于培養物，如來自囊胚內細胞團的胚胎干細胞（ESC），以及由體細胞重編程的誘導多功能干細胞（iPSCs）。在過去的十年里，干細胞領域已經取得了巨大的進展。現在可以從各種疾病患者獲得iPSCs，并在二維（2D）單層培養中定向誘導它們分化為各種類型的細胞，或分化成為三維（3D）器官樣的組織，命名為類器官。干細胞已被用于研究器官發育的基本生物學，模型人類疾病，篩選治療性化合物，并開發細胞替代策略。

　　最近的基因組編輯技術，可允許有針對性的激活或失活特定基因，或對干細胞做出表觀遺傳修飾，以解決它們對于特定生物過程的貢獻。用以在體內研究成體干細胞的技術也被開發出來，在許多情況下，是在單細胞水平。總之，干細胞領域的基本發現也出現了一些重要原理，對于現代生物學和醫學有著重要的貢獻。

　　最近在美洲爆發的寨卡病毒（ZIKV）及其與小頭畸形的可能關聯，把干細胞置于一些國際研究的前沿。自世界衛生組織（WHO）在今年2月1日宣布為國際關注的突發公共衛生事件之后，干細胞領域已經共同開發了通用平臺，用于模擬ZIKV感染，以了解其細胞靶標、發病機制，及相關機制，并測試治療性干預。

　　在這篇綜述文章中，作者對寨卡病毒以及相關病毒進行了一個總體介紹，并總結了這個迅速發展的領域中所取得的重要研究進展，重點討論了當前面臨的挑戰和未來的機遇。

　　在文章最后，作者總結道，寨卡病毒的流行是一次重大挑戰，也為跨學科合作研究病毒、干細胞生物學和人類發展的基本原理，提供了機會。干細胞為基礎的ZIKV暴露建模，是“如何實現人類干細胞研究目標，以及基礎干細胞生物學領域幾十年研究進展如何可讓研究人員立即行動以應對全球衛生突發事件”最為明顯的一個例子。ZIKV綜合征的未來建模，將解決ZIKV感染相關的病理生理學程度和根本生物學機制，也進一步推動平臺的發展，促進藥物篩選和開發。

　　今年3月份，宋紅軍、明國麗夫婦與佛羅里達州立大學的Hengli Tang領導研究團隊日以繼夜地進行了一個月的研究，他們用人類誘導多能干細胞生成神經細胞，建立了研究寨卡病毒的新平臺。相關研究結果發表在《Cell Stem Cell》雜志，顯示寨卡病毒能感染形成大腦皮層的神經干細胞，阻礙這些細胞的生長。

　　在2016年4月22日的《細胞》（Cell）雜志上，來自宋紅軍、明國麗夫婦帶領約翰霍普金斯大學醫學院的研究人員，將一種腦區域特異性類器官（organoids）公諸于世，它在三維空間中展示了寨卡病毒影響人類大腦的機制。這些類器官數據支持了寨卡病毒偏好感染神經干細胞，及損傷程度差異取決于感染時間的這些觀點。