埃博拉病毒如何利用人类皮肤进行无声传播

拉拉康康 2025-01-02 20:46:34

爱荷华大学的科学家追踪了埃博拉病毒在皮肤细胞中的传播过程,确定了其通过皮肤接触传播的可能途径。这为埃博拉病毒预防和治疗的新策略提供了基础。

一项开创性的研究揭示了埃博拉病毒如何穿过人体皮肤层,并可能通过接触直接传播。

这突出了皮肤内的关键细胞目标,可能有助于开发有针对性的抗病毒治疗方法。

了解埃博拉病毒通过皮肤接触的传播

埃博拉是一种致命的出血性疾病,由一种在东中非和西非部分地区发现的病毒引起。虽然人们普遍知道这种病毒主要通过接触感染者的体液传播,但最近的疫情,包括 2013-2016 年西非的疫情,揭示了另一种可能的传播途径。研究人员发现,传染性埃博拉病毒 (EBOV) 存在于皮肤表面,尤其是在疾病后期或死亡后的个体中。尽管有这一发现,但病毒从体内传播到皮肤表面的过程仍然知之甚少。

爱荷华大学医疗保健中心的研究人员与德克萨斯生物医学研究所和波士顿大学合作开展了一项新研究,追踪了埃博拉病毒穿过皮肤层到达皮肤表面的细胞途径。这项研究确定了该病毒针对的特定皮肤细胞类型,并证明人类皮肤积极支持埃博拉病毒感染。研究结果发表在1月1日的《科学进展》杂志上,表明皮肤表面可能是病毒在人与人之间传播的重要途径。

皮肤细胞在埃博拉传播中的作用

“皮肤是人体最大的器官,但与大多数其他器官相比,皮肤的研究却少得可怜。EBOV 与皮肤细胞的相互作用此前尚未得到广泛研究,”爱荷华大学微生物学和免疫学教授、该研究的资深作者 Wendy Maury 博士指出:“我们的研究为 EBOV 离开人体的一种机制途径提供了证据。全面了解病毒感染期间哪些细胞成为攻击目标对于合理开发抗病毒方法至关重要。”

先进技术揭示埃博拉病毒传播途径

研究小组由 Maury 和 UI 皮肤病学研究教授 Kelly Messingham 博士领导,他们开发了一种新方法来检查皮肤内哪些细胞被埃博拉病毒感染。他们利用健康个体的全层皮肤活检样本创建了一个人体皮肤外植体系统,其中包含皮肤的深层(真皮层)和表层(表皮层)。

为了研究埃博拉病毒如何通过皮肤传播,研究人员将外植体皮肤面朝下放入培养基中,并将病毒颗粒添加到培养基中,使它们从皮肤下侧进入皮肤,模拟病毒从血液流出到皮肤表面的过程。研究人员使用病毒追踪和细胞标记技术跟踪病毒穿过皮肤层到达皮肤上表面的过程,确定哪些细胞随着时间的推移受到感染。

识别埃博拉感染的关键细胞

先前的临床和动物研究报告称,皮肤内的细胞会感染埃博拉病毒,但病毒所针对的具体细胞尚未确定。

在这项新研究中,研究小组发现埃博拉病毒感染了皮肤外植体中的几种不同类型的细胞,包括巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞和角质形成细胞。虽然这些细胞类型中的一些也被发现在其他器官中被埃博拉病毒感染,但角质形成细胞是皮肤所特有的,此前人们并未认识到它们会支持埃博拉病毒感染。

对未来研究和治疗的启示

有趣的是,按每克计算,病毒在表皮层中的复制比在真皮层中更活跃。此外,在三天内就在表皮表面检测到了传染性病毒,这表明病毒迅速传播并通过外植体移动到皮肤表面。

研究人员还表明,人体皮肤外植体可以作为复杂的三维器官模型,用于研究抗病毒药物对抗埃博拉病毒的疗效,为治疗测试提供一种新的、非常有用且廉价的模型系统。

关于埃博拉病毒与皮肤细胞相互作用的总结

最后,研究小组还关注了埃博拉病毒与两种特定皮肤细胞类型——成纤维细胞和角质形成细胞——的相互作用,并确定了这些细胞上允许吸收埃博拉病毒的特定受体。

“这项研究探索了皮肤作为埃博拉病毒感染的潜在途径的作用,并首次确定了皮肤中允许感染的几种细胞类型,”Messingham 博士强调:“总的来说,这些发现阐明了埃博拉病毒传播到皮肤表面的机制,并可能解释了通过皮肤接触在人与人之间传播的原因。”

除了 Messingham 和 Maury,研究团队还包括 UI 研究员 Paige Richards、Anthony Fleck、Radhika Patel、Jonah Elliff、Samuel Connell、Tyler Crowe、Juan Munoz Gonzalez、Francoise Gourronc、Jacob Dillard 和 Aloysius Klingelhutz。德克萨斯生物医学研究所的 MarijaDjurkovic 和 Olena Shtanko 以及波士顿大学的 Robert Davey 也是该团队的成员。

这项研究的部分资金来自美国国家过敏和传染病研究所的资助。

参考文献:“多种细胞类型支持埃博拉病毒的有效感染和动态易位至人体皮肤表面”,2025 年 1 月 1 日,《科学进展》。DOI:10.1126/sciadv.adr6140

来源: 爱荷华大学医疗保健中心

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