突破性研究揭示了伊波拉病毒如何穿越人體皮膚層透過接觸傳播
伊波拉是一種致命的出血性疾病,由一種在非洲中東部和西部地區發現的病毒引起。 眾所周知,病毒主要透過接觸感染者的體液傳播,但最近的疫情(包括2013-2016 年在西非的疫情)揭示了另一種潛在的傳播途徑。
研究人員發現,具有傳染性的伊波拉病毒(EBOV)存在於皮膚表面,尤其是在疾病晚期或死亡後的患者身上。 儘管有了這項發現,人們對病毒從體內傳播到皮膚表面的過程仍然知之甚少。
愛荷華大學衛生保健學院的研究人員與德州生物醫學研究所和波士頓大學合作進行了一項新研究,追蹤了EBOV穿過皮膚層到達皮膚表面的細胞途徑。 這項研究確定了病毒所針對的特定皮膚細胞類型,並證明人類皮膚能積極支持EBOV感染。 研究結果發表在Science Advances今天(1月1日)出版的《科學進展》(Science Advances)上,顯示皮膚表面可能是病毒人際傳播的重要途徑。
“皮膚是人體最大的器官,但與大多數其他器官相比,對它的研究卻少得可憐。EBOV 與皮膚細胞的相互作用以前從未被廣泛研究過,” 該研究的資深作者、美國加州大學微生物學與免疫學教授溫蒂-莫里(Wendy Maury)博士說。 “我們的工作為 EpOV從人體排出的一種機制提供了證據。全面了解病毒感染過程中哪些細胞是目標細胞對於合理開發抗病毒方法至關重要。”
由Maury 和UI 皮膚病學研究教授Kelly Messingham 博士領導的研究小組開發了一種新方法,用於檢查皮膚內哪些細胞受到伊波拉病毒感染。 他們利用健康人的全厚皮膚切片創建了人類皮膚外植體系統,其中包括深層(真皮)和表層(表皮)皮膚。
為了研究伊波拉病毒是如何在皮膚中移動的,研究人員將外植體真皮朝下放置在培養基中,並在培養基中加入病毒顆粒,使其從底部進入皮膚,模擬病毒從血液流出到皮膚表面的過程。 研究人員利用病毒追蹤和細胞標記技術,追蹤病毒穿過皮膚層到達皮膚上表面的過程,從而確定哪些細胞隨著時間的推移而受到感染。
先前的臨床和動物研究報告稱,皮膚內的細胞會感染伊波拉病毒,但病毒針對的特定細胞尚未確定。在新的研究中,研究小組發現EBOV 感染了皮膚外植體中幾種不同類型的細胞,包括巨噬細胞、內皮細胞、纖維母細胞和角質細胞。 雖然其中一些細胞類型在其他器官中也會被EBOV感染,但皮膚中特有的角質形成細胞以前從未被發現支持EBOV感染。
有趣的是,以每克計算,表皮層的病毒複製比真皮層更強。 此外,三天內就能在表皮表面檢測到傳染性病毒,這表明病毒會透過外植體迅速傳播並移動到皮膚表面。
研究人員還表明,人類皮膚外植體可作為複雜的三維器官模型,用於研究抗病毒藥物對EBOV 的療效,為治療測試提供了一種新的、非常有用且廉價的模型系統。
最後,研究小組還重點研究了伊波拉病毒與纖維母細胞和角質形成細胞這兩種特定皮膚細胞類型的相互作用,並確定了這些細胞上允許吸收伊波拉病毒的特定受體。
梅辛漢姆說:「這項研究探討了皮膚作為伊波拉病毒感染潛在途徑的作用,並首次確定了皮膚中允許感染的幾種細胞類型。總之,這些發現闡明了伊波拉病毒向皮膚表面傳播的機制,並可能解釋透過皮膚接觸進行人際傳播的原因。
編譯自/ scitechdaily