寨卡，一種通過(guò)蚊蟲(chóng)進(jìn)行傳播，癥狀與登革熱相似的病毒，目前已經(jīng)在美洲、非洲及亞洲等32個(gè)國家和地區大規模傳播。

　　去年春天，巴西確診第一例寨卡病毒感染，之后病毒開(kāi)始在南美洲快速蔓延暴發(fā)，自此，寨卡病毒再次進(jìn)入人類(lèi)視野。盡管目前尚未發(fā)現寨卡病毒對一般成人有致命危害，但是孕婦一旦感染，部分新生兒將會(huì )在出生20小時(shí)內死于小頭畸形。

　　目前世界上仍未研發(fā)出能夠有效對抗寨卡病毒的疫苗，這是最讓研究人員感到擔心的事情，因此今年2月1日世界衛生組織將寨卡病毒列為國際醫療緊急事件之一。到目前為止，感染最嚴重的巴西感染人數約為150萬(wàn)人，其中已有3500例新生兒小頭癥病例，而一些新生兒因為小頭畸形問(wèn)題嚴重而死亡。

　　但是最近，寨卡病毒的研究有了突破性的進(jìn)展。4月22日，在美國工作的多名華人科學(xué)家在新一期美國《細胞》雜志上宣布，他們借助3D打印“造屋”技術(shù)，培育出了一種低價(jià)的“迷你大腦”，可用于研究寨卡病毒如何引起新生兒小頭癥和其他出生缺陷。

　　雖然“迷你大腦”已問(wèn)世多年，但由于此前的培養容器有可樂(lè )罐那么大，因此價(jià)格特別昂貴，很多實(shí)驗室都沒(méi)有能力去做。而此次華人團隊利用3D打印機制造出只有手指頭那么大的培養容器，可大批量培養出綠豆大小的“迷你大腦”，成本大幅降低。

　　這項發(fā)現由美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)的一對中國夫婦共同發(fā)現——宋洪軍與明國莉兩位教授。他們發(fā)現寨卡病毒會(huì )感染嬰兒大腦皮質(zhì)層的特殊的干細胞，通過(guò)3D打印的迷你大腦，他們能夠準確地看見(jiàn)懷孕的不同階段的感染狀況。

　　根據文章，這個(gè)“迷你大腦”是用人體多能干細胞制成的，與發(fā)育中的胎兒大腦很相似，其中包含干細胞、新產(chǎn)生的神經(jīng)元，還有類(lèi)似大腦皮層的分層結構?，F在，這種“迷你大腦”可以長(cháng)到20多周，能用于模擬研究在懷孕早期及中期寨卡病毒對胎兒的影響。

　　“如果感染發(fā)生在非常早期，病毒一般會(huì )感染迷你大腦的神經(jīng)祖細胞并且感染會(huì )非常嚴重。一段時(shí)間之后，迷你大腦將會(huì )停止生長(cháng)，（現實(shí)情境下）此時(shí)孕婦就會(huì )出現流產(chǎn)。”明國莉說(shuō)，“但是如果感染發(fā)生在懷孕三個(gè)月到六個(gè)月情況會(huì )好一些，寨卡病毒仍?xún)A向于感染神經(jīng)祖細胞，但是同時(shí)也會(huì )感染其他神經(jīng)細胞，結果‘迷你大腦’的尺寸可能會(huì )更小一些，相當于小頭癥。”

　　這些結果與現實(shí)中病毒感染孕婦的情況非常接近，這證明了孕期越早感染，就越嚴重。

　　盡管這項研究并不能治愈寨卡，但是這對寨卡病毒的研究有非常重大的意義。

　　“寨卡病毒最早是1947年在烏干達的一種獼猴中發(fā)現的，其3D結構模型早在2009年，與HIV、埃博拉一起就被科學(xué)家研究出來(lái)。寨卡病毒直徑約50納米，大約是HIV病毒的兩個(gè)半大小。病毒包括E、M、C三種不同類(lèi)型的蛋白質(zhì)。”美國佐治亞理工大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)博士仲薇薇對《第一財經(jīng)日報》記者表示。

　　據了解，在寨卡病毒的3D模型中，E和M表層蛋白形成的球形外殼會(huì )幫助病毒在感染的時(shí)候進(jìn)入受體細胞。而寨卡病毒的基因組是由連接著(zhù)衣殼蛋白的單鏈RNA組成的，一旦進(jìn)入宿主細胞，RNA就能夠穩定地進(jìn)行與蛋白質(zhì)的合成。不同于E、M、C三種結構蛋白，寨卡病毒的RNA能夠編碼7種并未在病毒結構中出現的7種其他蛋白。這些非結構蛋白控制著(zhù)病毒的復制，抑制免疫反應。

　　在人體內，寨卡病毒顆粒首先侵染樹(shù)狀細胞然后通過(guò)血液流動(dòng)進(jìn)入其他組織器官。但可惜的是，由于目前有關(guān)寨卡病毒結構的信息非常有限，因此目前寨卡的3D模型是基于相關(guān)黃熱病毒、西尼羅河病毒、登革熱病毒的結構而建成。

　　“VisualScience科學(xué)建模部的計算機生物學(xué)家使用結構生物信息學(xué)的方法預測了寨卡蛋白的可能結構，事實(shí)上，這些方法不僅僅在基礎科研領(lǐng)域廣泛應用，并且也應用在藥物研發(fā)、分子相互作用研究方面。”仲薇薇說(shuō)。