近日，我校動物科學技術與動物醫學院曹勝波教授、葉靜教授團隊研究成果“Zika virus causes placental pyroptosis and associated adverse fetal outcomes by activating GSDME”在eLife雜志發表。該研究首次證明了寨卡病毒（Zika virus，ZIKV）能夠誘導胎盤細胞GSDME依賴性焦亡，并闡明了其分子機制，揭示了細胞焦亡在ZIKV導致胎兒發育異常過程中的重要作用，為解析ZIKV的致病機制、開發ZIKV治療藥物提供了新的思路。

2007至2015年間，ZIKV先后爆發于非洲、美洲等地區，造成了數以百萬計的人類感染，嚴重危害了公共衛生安全。臨床上， ZIKV引起的最為嚴重的后果來自于孕婦妊娠期間感染導致的新生兒先天性寨卡病毒綜合征（congenital Zika syndrome, CZS）。盡管有研究表明，ZIKV能夠通過損傷胎盤的結構與功能間接導致不良妊娠結局的發生，但是其背后的具體機制仍待闡明。

細胞焦亡是近年來新提出的一種以細胞腫脹和質膜出現氣泡狀結構為主要特征的程序性細胞死亡方式。同時，作為一種重要的天然免疫方式，細胞焦亡在對抗微生物感染與各種疾病的過程中起到重要作用，然而細胞焦亡在ZIKV感染和致病過程中的作用尚有待研究。

研究人員首先發現人胎盤來源的JEG-3細胞系在感染ZIKV后，會出現明顯的焦亡樣特征。通過檢測發現，ZIKV感染后焦亡效應蛋白GSDME被激活，并且敲除GSDME會顯著性抑制ZIKV感染導致的焦亡樣病變，表明ZIKV感染通過GSDME誘導細胞焦亡。

隨后，研究人員通過使用特異性抑制劑及基因敲除等手段，進一步確定ZIKV感染主要通過caspase-8參與的外源性凋亡途徑介導caspase-3與GSDME的激活。為了探究ZIKV誘導細胞焦亡的物質基礎，分別對病毒的不同組分進行了功能驗證，發現ZIKV基因組RNA能夠顯著性誘導GSDME的激活。基于此特點，該研究隨后對宿主細胞內的單鏈RNA模式識別受體進行了分析，發現敲除RIG-I能夠顯著性抑制由ZIKV病毒或ZIKV基因組RNA介導的GSDME依賴性細胞焦亡過程。

最后，研究人員在Gsdme-/-小鼠上建立了ZIKV感染妊娠小鼠模型，評估了Gsdme缺失與ZIKV感染導致的胎盤損傷及不良妊娠之間的聯系。發現Gsdme的缺失顯著性抑制了ZIKV感染導致的異常妊娠與CZS的發生，表明GSDME參與了ZIKV的致病過程。進一步的病理系分析顯示， ZIKV感染的Gsdme-/-孕鼠胎盤組織中病理損傷與細胞焦亡現象均顯著性下降。以上結果表明，ZIKV感染通過誘導胎盤細胞發生GSDME依賴性細胞焦亡介導胎盤損傷的產生，并由此促進CZS的發生。

華中農業大學微生物學國家重點實驗室曹勝波教授和葉靜教授為該論文通訊作者。華中農業大學博士后趙子愷為該論文第一作者。該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃項目等項目資助。

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