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背景: 寨卡病毒(Zika Virus,ZIKV)是单股正链RNA病毒,属于黄病毒科黄病毒属,通过虫媒叮咬传播而引起神经系统并发症,包括新生儿小头畸形、急性脊髓炎、脑膜脑炎和格林-巴利综合症(Guillain-Barre Syndrome,GBS)等。巴西密集出现的新生儿小头畸形和其他神经系统病变构成“国际关注的突发公共卫生事件”。目前,ZIKV致神经系统病变的机制尚未阐明。 目的: 在本研究中,我们通过体外实验,用ZIKV感染BBB的主要细胞:神经胶质细胞(U251)和微血管内皮细胞(HMEC-1),分析ZIKV感染后U251和HMEC-1细胞的形态学变化、ZIKV复制、细胞凋亡的影响以及所分泌的细胞因子,拟揭示ZIK V影响神经系统功能紊乱的机制。 方法: 1. 采用ZIKV感染U251和HMEC-1细胞,倒置显微镜下观察细胞形态学变化;连续收集1到10天ZIKV感染的细胞上清液,用Real-Time PCR的方法检测细胞上清液的病毒载量。 2. 采用ZIKV感染细胞1、3、5和7天后收获细胞,使用流式细胞仪检测ZIKV感染对U251和HMEC-1细胞凋亡的影响。 3. 体外单独和共同培养U251和HM EC-1细胞并感染ZIK V,收获1到10天细胞培养上清液,分别采用ELISA方法和Bio-Ple x? 200 系统检测分泌的细胞因子水平。 结果: 1. ZIKV分别感染U251和HMEC-1细胞后,在感染5天后,部分细胞出现细胞变圆、细胞边缘模糊、以及胞质内颗粒增多的形态学变化;在病毒感染 10 天后,发现细胞病变更明显。病毒感染HMEC-1 在10天内没有出现明显的细胞病变。 2. U251和HMEC-1细胞都对ZIKV很敏感,病毒在细胞内复制并释放到培养液中。U251 释放的病毒载量在感染后第 4 天开始,在感染后第6 天中病毒载量达到最高峰。而HMEC-1释放的病毒载量相对U251要低得多。ZIKV病毒载量则感染后第4天中达到峰值,之后逐渐减少。 3. ZIKV病毒感染U251后细胞发生凋亡,且随病毒感染时间的延长,细胞凋亡的比率明显增加。而ZIKV病毒感染 HMEC-1,凋亡百分率在病毒感染组和Mock对照组没有显著的区别。 4. 在细胞培养上清液中,细胞因子IL-1β、IL-4、IL-17A、IL-22、β-NGF 和VEGF-A的水平低于检测范围。IL-5、IL-6、TNF-α、IFN-γ水平在病毒感染组与Mock对照组有显著性差异(p<0.05)。在U251和HM EC-1细胞共培养组与单独培养组相比较,病毒所诱导细胞分泌的细胞因子无显著性差异(p>0.05 )。在所有检测的细胞因子中,最显著表达的细胞因子是IL-6。ZIKV感染U251,IL-6是随着病毒感染时间的增加而分泌增加,在感染的第4-8天,IL-6分泌的量达到最高峰,之后就逐渐减少。 结论: ZIKV能够感染 U251和HMEC-1细胞,并刺激其产生促炎细胞因子,特别是IL-6,从而引起BBB的损伤。促炎细胞因子可能是诱发BBB变化和影响神经发育的关键因素。