寨卡病毒（ZIKV）孕期感染可導緻新生兒出(chū)現一(yī / yì ／yí)系列神經發育問題，統稱爲(wéi / wèi)先天性寨卡綜合征（CZS）。不(bù)同地(dì / de)區疫情中 CZS 的(de)嚴重程度存在(zài)差異，特别是(shì) 2015 年巴西東北部出(chū)現了(le／liǎo)極高比例的(de)嚴重小頭畸形，這(zhè)使得病毒株本身的(de)特性成爲(wéi / wèi)研究焦點。華盛頓大(dà)學 Noguchi 及其團隊（The Journal of Neuroscience, 2020）着手研究這(zhè)一(yī / yì ／yí)問題，他(tā)們選用了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)個(gè)發育期小鼠模型，直接比較了(le／liǎo)兩種 ZIKV 臨床分離株——分别來(lái)自 2013 年法屬波利尼西亞（FP/2013）和(hé / huò) 2015 年巴西東北部（Paraiba/2015）疫情——在(zài)誘導神經病理學改變方面的(de)差異。研究的(de)核心在(zài)于(yú)通過詳細的(de)組織學檢查，弄清損傷的(de)類型、程度、時(shí)空發展規律，并将這(zhè)些病理學發現與 CZS 的(de)臨床表現聯系起來(lái)。
爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)實現這(zhè)一(yī / yì ／yí)目标，精确的(de)組織樣本制備是(shì)基礎。研究需要(yào / yāo)獲取結構完整、細胞形态清晰、厚度均一(yī / yì ／yí)的(de)腦組織切片，這(zhè)些切片需能滿足後續多種組織學技術的(de)要(yào / yāo)求，包括用于(yú)顯示細胞變性的(de)銀染、檢測細胞凋亡的(de)免疫組織化學（IHC）以(yǐ)及定位病毒的(de)原位雜交（ISH）。同時(shí)，切片需按标準解剖平面制作，以(yǐ)利于(yú)區域性比較和(hé / huò)定量分析。在(zài)這(zhè)項研究中，DSK Microslicer DTK-1000N 振動切片機被用于(yú)執行這(zhè)一(yī / yì ／yí)關鍵步驟。研究人(rén)員利用該儀器将經過灌流固定的(de)新生小鼠大(dà)腦或小腦切割成 75 微米厚的(de)遊離漂浮切片，其中大(dà)腦按冠狀面切割，小腦則按矢狀面切割。
這(zhè)些使用 DTK-1000N 制備的(de)切片，爲(wéi / wèi)後續揭示病毒株差異性影響提供了(le／liǎo)必要(yào / yāo)的(de)材料。
圖 1 : 該圖展示了(le／liǎo) DTK-1000N 制備的(de)大(dà)腦切片成功用于(yú) ZIKV RNA 原位雜交分析。圖中可見清晰的(de)組織輪廓和(hé / huò)病毒 RNA（紅色信号）在(zài)特定腦區的(de)分布，表明切片質量滿足了(le／liǎo)分子(zǐ)定位技術的(de)要(yào / yāo)求，有助于(yú)将病毒存在(zài)的(de)位置與觀察到(dào)的(de)病理變化聯系起來(lái)。
對這(zhè)些切片進行一(yī / yì ／yí)系列組織學分析後，兩種病毒株截然不(bù)同的(de)緻病特性逐漸清晰。
圖 2: 通過比較 DTK-1000N 切割的(de)相鄰皮層切片的(de)不(bù)同染色結果，研究人(rén)員得以(yǐ)區分損傷機制。活化 Caspase-3 (AC3) 免疫組化（圖A）結果顯示，細胞凋亡是(shì) Paraiba/2015 株感染後的(de)主要(yào / yāo)細胞死亡方式，而(ér)在(zài) FP/2013 株感染早期則相對較少。結合能顯示更廣泛細胞變性的(de)銀染結果（圖B），研究推斷 FP/2013 株感染早期可能涉及顯著的(de)非凋亡性損傷，如興奮性毒性。DTK-1000N 制備的(de)切片良好地(dì / de)保存了(le／liǎo)細胞形态細節，使得這(zhè)種基于(yú)形态學的(de)病理機制區分成爲(wéi / wèi)可能。
通過對感染後不(bù)同時(shí)間點利用 DTK-1000N 制備的(de)系列切片進行系統性研究，研究人(rén)員得以(yǐ)描繪出(chū)兩種病毒株完整的(de)病理發展軌迹。結果顯示，FP/2013 株引起的(de)神經損傷相對短暫，而(ér) Paraiba/2015 株則引發了(le／liǎo)持續時(shí)間更長（至少到(dào)感染後30天）、程度更嚴重的(de)、以(yǐ)細胞凋亡爲(wéi / wèi)主的(de)神經元死亡。這(zhè)種持續且廣泛的(de)細胞損失最終導緻了(le／liǎo)嚴重的(de)結構性後果：研究人(rén)員對 DTK-1000N 制備的(de)切片進行 Nissl 染色并進行定量形态學測量，發現感染 Paraiba/2015 株的(de)小鼠腦重量顯著減輕，大(dà)腦皮層、海馬體和(hé / huò)小腦等區域出(chū)現明顯萎縮。這(zhè)種病理改變在(zài)形态上(shàng)與人(rén)類 CZS 中觀察到(dào)的(de)嚴重小頭畸形或小腦發育不(bù)全非常相似。研究還确認了(le／liǎo)受損的(de)腦區（如視覺通路、皮質脊髓束、小腦）與人(rén)類 CZS 常見的(de)功能缺陷區域相對應。
基于(yú)這(zhè)些通過分析 DTK-1000N 制備切片獲得的(de)組織學證據，Noguchi 等人(rén)的(de)研究最終明确指出(chū)，ZIKV 的(de)病毒株本身是(shì)決定其神經病理學特征和(hé / huò)嚴重程度的(de)一(yī / yì ／yí)個(gè)關鍵因素。特别是(shì) Paraiba/2015 株所具有的(de)誘導大(dà)規模、持續性細胞凋亡的(de)能力，被認爲(wéi / wèi)是(shì)解釋巴西東北部疫情中出(chū)現高比例嚴重小頭畸形的(de)關鍵生物學基礎。這(zhè)項研究不(bù)僅闡明了(le／liǎo)病毒株的(de)差異性影響，也(yě)驗證了(le／liǎo)他(tā)們所用的(de)小鼠模型能夠有效模拟 CZS 的(de)關鍵病理特征。
參考文獻：
Noguchi, K. K., et al. (2020). Zika Virus Infection in the Developing Mouse Produces Dramatically Different Neuropathology Dependent on Viral Strain. The Journal of Neuroscience, 40(5), 1145-1161.
