寨卡病毒感染人神经前体细胞（NPCs）的入侵机制及动态化研究

Zika virus（ZIKV）is a mosquito-borne and sexually transmitted flavivirus. It poses a significant global threat to public health due to its ability to cause congenital microcephaly. ZIKV was found to preferentially target neural progenitor cells (NPCs) in the fetal developing brain. The infection causes cell death and dysregulates cell-cycle progression of NPCs, resulting in microcephaly. However, the key attachment factor for ZIKV in NPCs is not clear. The entry mechanism of how ZIKV infect NPCs is rare understood. Herein, we would use viral labeling and single particle trafficking strategy to study the entry mechanism and key receptor of ZIKV in NPCs at the single virus particle level. The cellular entry and dynamic trafficking process of ZIKV in wild typed NPCs and receptor candidates knock-out or inhibited NPCs will be tracked, determined, and compared to elucidate the effect of these receptor candidates. Also, we will find out the host proteins which play key roles in the trans-membrane transport and vesicular transport process through fluorescent staining technology and inhibitors. Our study will help to get a better understanding of ZIKV-induced neuropathogenesis and providing information and theoretical basis for anti-ZIKV research.

寨卡病毒（Zika virus, ZIKV）是一种通过伊蚊及性接触传播的黄病毒。因其可引发新生儿小头症而对全球人类健康造成了巨大威胁。ZIKV在胎儿大脑发育过程中可以优先感染神经前体细胞（neural progenitor cells，NPCs），造成细胞周期紊乱及细胞死亡，从而影响胎儿大脑的正常发育，导致小头畸形。然而，ZIKV感染NPCs的关键受体却仍不明确，ZIKV对NPCs的具体入侵机制，更是鲜有研究。在此项目中，我们拟运用病毒荧光标记及单颗粒病毒示踪技术，从单个病毒水平考察ZIKV对NPCs的感染过程及效率，阐明在感染中起到关键作用的受体及入侵机制。我们拟记录及比较ZIKV感染野生型NPCs以及潜在受体敲除或抑制的NPCs的侵染过程及运动轨迹，以直观阐明受体候选者在感染中的作用。另外，我们也会通过SPT技术结合荧光染色、药物抑制等实验，鉴定在ZIKV感染NPCs时起到关键作用的宿主蛋白，解析包括跨膜转运、囊泡运输等在内的整个入侵机制。我们的研究将会有助于深入了解ZIKV对神经性疾病的致病机理，并为ZIKV的防治提供有力的理论学基础。

寨卡病毒（ZIKV）是一种蚊媒病毒，其感染可以导致多种疾病发生，包括新生儿小头症及成人格林-巴利综合症等。本研究构建了具有NLuc基因的重组ZIKV，该重组病毒具有较高的遗传稳定性且在活细胞内具有与野生ZIKV相似的感染性。我们利用活体成像技术观察了ZIKV-NLuc对小鼠的感染过程。我们发现小鼠的脾脏、肠、睾丸、子宫、暖巢及肾脏等多个器官中均有NLuc信号，此外，我们还发现ZIKV-NLuc在妊娠期能通过垂直传播跨越母胎屏障感染胎儿。这些结果均表明，ZIKV-NLuc可以作为研究ZIKV发病机制的有力工具。. 我们还建立了一种适用于所有病毒的荧光染料及量子点标记方法，我们在稳定表达突变型氨酰tRNA合成酶（MetRS）的RD细胞系中扩增EV71，并外源加入ANL获得EV71-ANL，其可以与DBCO修饰的荧光染料或量子点相互作用从而完成荧光标记。我们也使用标记病毒，对EV71的两种常见受体HS及SCARB2进行了功能比较及研究。. 此外，我们还建立了可以准确并灵敏检测SARS-CoV-2病毒3CL（M）蛋白酶活性的生物传感器，它由小鼠白介素1β前体（pro-IL-1β）、M蛋白酶切割位点及GLuc三部分组成，我们命名为i-MS-GLuc，由于pro-IL-1β的易聚集性，GLuc属于失活状态，而当SARS-CoV-2的M蛋白酶可以识别传感器中的切割位点，切割并释放GLuc激活其活性。这种传感器灵敏容易操作，并适合于抗病毒药物的高通量筛选。.