高福院士最新Cell文章:先后多篇頂級論文的研究熱點

【字體: 時間:2016年11月23日 來源:生物通

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  中科院微生物研究所,中國農業大學等處的研究人員發表文章,表明寨卡病毒能誘導睪丸和附睪發生炎癥反應,并指出在某些條件下,寨卡病毒甚至可以導致男性不育。

  

生物通報道:寨卡病毒困擾全球,近日中科院微生物研究所,中國農業大學等處的研究人員發表了題為“Zika Virus Causes Testis Damage and Leads to Male Infertility in Mice”的文章,表明寨卡病毒能誘導睪丸和附睪發生炎癥反應,并指出在某些條件下,寨卡病毒甚至可以導致男性不育。

這一研究成果在線公布在11月17日的Cell雜志上,文章的通訊作者分別為中科院微生物研究所高福院士,與中國農業大學李向東教授。高福院士團隊致力于病毒學研究,今年曾與施一研究員團隊解析了寨卡病毒NS1全長蛋白的晶體結構,發現了寨卡病毒NS1結構的內表面有一個長的纏繞loop可以形成疏水的“spike”,可以插入細胞膜中,參與膜結合。

寨卡病毒疫情肆意侵虐,目前從南美洲和拉丁美洲蔓延至東南亞,新加坡、馬來西亞和泰國等國已出現多起寨卡病毒感染病例,已經成為全球公共安全的嚴重威脅,然而目前尚無有效的治療手段,科學家們為此積極研究解析寨卡病毒背后的分子機制。

之前研究顯示,男性感染寨卡病毒后,病毒會在精液中存留數月之久,但研究人員并不清楚病毒對男性健康的確切影響。在這篇文章中,研究人員發現雖然第一次感染寨卡病毒后,精液中寨卡病毒能保留一段時間,但是病毒會誘導睪丸和附睪發生炎癥反應,而不是引發前列腺或精囊的炎癥,并且在60后,小鼠實驗會出現睪丸損傷。

研究人員指出,寨卡病毒會誘導睪丸間質、睪丸、附睪上皮細胞中的先天免疫反應,導致炎性細胞因子和趨化因子的生成。但是這種病毒并不會誘發腎小管周圍細胞和精原細胞快速生成大量的細胞因子,這表明這些細胞易于受到寨卡病毒的感染,可能是寨卡病毒的潛在存儲庫。

這項研究證實了寨卡病毒和睪丸感染損傷之間的關系,表明在某些情況下,寨卡病毒能最終導致男性不育。

本月初,先是華盛頓大學醫學院的研究人員發現寨卡病毒會攻擊睪丸支持細胞,這種細胞又名保育細胞,對精子的生成起著重要作用,為發育中的精子提供?;ず陀?,而且,支持細胞不可再生。研究人員指出寨卡病毒是目前所知道的唯一一種能對生育能力造成如此嚴重后果的病毒。

其后Kelle Moley教授研究組發現寨卡病毒能夠靶標雄性生殖系統。感染寨卡三周之后,雄性小鼠會出現睪丸縮小、性激素水平降低、生育力減弱。這些小鼠令雌性小鼠受孕的機率也會大大降低。

睪丸的內部結構依賴于Sertoli細胞,這些細胞負責維持血液與睪丸之間的屏障并滋養精子。研究人員發現,寨卡病毒能夠感染和殺死Sertoli細胞,而Sertoli細胞不能再生。這項研究表明,受到寨卡感染之后小鼠的精子數和睪酮水平大幅下降。在感染六周后,小鼠的活動精子數下降十倍,睪酮水平也顯著降低。與健康雄性小鼠相比,受感染小鼠使雌性小鼠受孕的機率要低四倍。

(生物通:張迪)

作者簡介:

高福

院士,病原微生物與免疫學家,英文名:George Fu Gao,中國科學院“百人計劃”入選者,“國家杰出青年基金”獲得者,“國家973項目”首席科學家

1983年畢業于山西農業大學,1986 年北京農業大學獲碩士學位,1994 年英國牛津大學獲博士 ( DPhil-Oxon )學位。先后在加拿大卡爾加里大學、英國牛津大學,美國哈佛大學 / 哈佛醫學院從事博士后研究工作。2001-2004年任英國牛津大學講師、博士生導師、 研究組長。2004-2008年任中國科學院微生物研究所所長。現任中國科學院病原微生物與免疫重點實驗室主任,中國科學院北京生命科學研究院副院長,牛津大學客座教授。

研究內容:高福研究員的主要研究方向為病原微生物跨種間傳播機制與結構免疫學,尤其是有關T細胞識別、艾滋病病毒等囊膜病毒侵入的分子機制、禽流感等動物源性病原跨種間傳遞的機制的研究。在Nature, Nature Medicine, Nature Structural and Molecular Biology, Science, Lancet, PNAS-USA, PLoS Medicine, Journal of Immunology, Journal of Virology, Journal of Infectious Diseases, J. Exp. Med., JBC等在內的SCI國際刊物上發表論文280余篇。

李向東,漢族,教授,博士生導師。

人物生平
2005年6月至今,為中國農業大學生物學院教授,獲得中國農業大學引進優秀學術人才計劃資助。
2003-2005年 在芬蘭國ORIONPHARMA生物制藥公司從事抗癌藥物的研究工作,任研究員。
1998-2003年在芬蘭土爾庫大學(The University of Turku)醫學院攻讀博士學位; 同時受聘于Hormos生物制藥公司, 任研究助理。
1996-1998年在芬蘭土爾庫大學,理學院攻讀碩士學位;同時受聘于Galilaeus生物制藥公司, 任研究助理。
1995-1996年在芬蘭赫爾辛基大學(The University of Helsinki)植物生物學系攻讀博士學位。
1993- 1994年在中國科學院,研究生院攻讀碩士學位。
1990-1994年在中國科學院遺傳研究所工作,任實習研究員。
1986-1990年畢業于北京農學院,獲學士學位。

研究方向:雄激素和雌激素是內分泌系統產生的類固醇激素, 男女兩性都能產生雄激素和雌激素?!⌒奐に卦詵枷慊傅淖饔孟律紗萍に?,睪酮在5α-還原酶的作用下生成活性更高的雙氫睪酮。 目前認為性激素通過兩種不同的方式發揮其生物學效應。 雌/雄激素與二者不同的受體( ERα, ERβ,AR)相結合, 形成“配體- 受體復合體” 行使基因組作用。 另外, 雌/雄激素也可以通過“膜反應”與膜受體結合, 行使非基因組作用。 雌/雄激素有著非常廣泛的生理功能, 如參與生殖系統、骨代謝、行為、心血管系統的功能以及中樞神經系統的發育及分化等,同時雌/雄激素比例的失衡將直接影響前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌及心血管等疾病的發生、發展和預后。為了更好的理解性激素及其受體的信號傳導途徑在這些系統及疾病中的分子機理,我們的研究將分為以下三個方面:
  (1) 內分泌相關的癌癥發生學的研究
  1)性激素及其受體的信號傳導途徑在前列腺的發育及其癌癥發生學的機理研究
  2)性激素及其受體的信號傳導途徑在子宮頸的發育及其癌癥發生學的機理研究
  (2) 內分泌相關的心腦血管動脈硬化的發病機理的研究
  (3) 環境內分泌干擾物與男性生殖健康的研究
 

原文摘要:

Zika Virus Causes Testis Damage and Leads to Male Infertility in Mice

Zika virus (ZIKV) persists in the semen of male patients, a first for flavivirus infection. Here, we demonstrate that ZIKV can induce inflammation in the testis and epididymidis, but not in the prostate or seminal vesicle, and can lead to damaged testes after 60 days post-infection in mice. ZIKV induces innate immune responses in Leydig, Sertoli, and epididymal epithelial cells, resulting in the production of pro-inflammatory cytokines/chemokines. However, ZIKV does not induce a rapid and abundant cytokine production in peritubular cell and spermatogonia, suggesting that these cells are vulnerable for ZIKV infection and could be the potential repositories for ZIKV. Our study demonstrates a correlation between ZIKV and testis infection/damage and suggests that ZIKV infection, under certain circumstances, can eventually lead to male infertility.

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