編者注：Catherine Spong的頭銜已更改，以反映她在5月16日擔任NIH研究所代理主任的職位。
對於大多數人來說，寨卡病毒感染只會帶來輕微的發燒或輕微的皮疹。但是，當這種蚊媒疾病在懷孕期間侵襲時，它可能會引發一系列毀滅性的出生缺陷，包括小頭畸形（頭部和大腦異常小）以及聽力和視力喪失。潛伏在母親血液中的寨卡病毒與未出生嬰兒的健康之間唯一的屏障是胎盤，這是一個短暫的器官，一直難以研究。現在，一群專家開發了新的方法來檢查該器官，這是為了瞭解寨卡病毒如何穿過這個通常難以穿透的屏障。
胎盤非常神奇。它在懷孕期間迅速形成——為嬰兒提供營養和氧氣，清除廢物，分泌激素並抵禦感染——然後在分娩後透過胎盤血淋淋地排出。我們對人類胎盤的大部分了解都來自對這塊被丟棄的肉的研究，這需要一種在該國極少數實驗室中才能找到的技巧。問題是，這些腐爛的盤狀物質只能讓我們瞥見它們以前的樣子，就像屍體只能傳達一個人早期生活的一些片段。
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許多科學家覺得沒有迫切需要了解更多。“我總是喜歡把胎盤看作是你汽車的引擎，”匹茲堡大學的病毒學家卡羅琳·科因說。“當你早上開車上班時，你的引擎通常不會浮現在你的腦海中。但如果它壞了，你就會關心。懷孕時也是一樣，你當然會想到你的寶寶，而不是胎盤和它正在做的所有工作。除非出了問題。”
科因在七年前懷上兒子時，開始認真思考胎盤。她想知道，如果繼續在實驗室處理病毒，是否會傷害到她的寶寶。因此，她快速地在谷歌上搜索了一下，結果卻發現人們對這個重要器官的瞭解是如此之少，這讓她感到不安。
人類胎盤可以阻止大多數（但不是全部）母體感染引起出生缺陷。但它是如何完成這一壯舉並保護髮育中的胎兒的呢？寨卡病毒爆發後不久，科因從足月胎盤中提取細胞，並將它們暴露於不同株的病毒。她發現，包裹胎盤的圓柱形細胞（稱為滋養層細胞）會分泌出稱為干擾素的有效分子，這些分子通常可以保護它們免受感染。當她將滋養層細胞的干擾素新增到居住在胎盤中的其他型別的細胞（如成纖維細胞或內皮細胞）時，這些細胞也突然變得具有抵抗力。
然而，多項研究已在受影響嬰兒的大腦和羊水中檢測到寨卡病毒的痕跡。不幸的是，舊胎盤的細胞退化得太快，科因無法使用它們來研究寨卡病毒如何設法入侵。一個可能的解決方案是使用重複分裂的胎盤細胞，理論上可以對其進行永久研究。為了更好地模擬現實生活中的動態三維，科因對這些培養的、永生化的胎盤細胞進行了少量旋轉。她將培養的滋養層細胞及其伴隨的血管細胞貼上到微小的珠子上。然後，她使用NASA的一種名為旋轉壁容器生物反應器的儀器旋轉這些珠子。它產生一個零重力環境。
科因說，這些細胞最終會在它們的生長培養基中漂浮和旋轉，受到與母親子宮中相同的剪下應力和旋轉力的作用，就像海葵暴露於海流的衝擊一樣。與在實驗室培養皿中平放生長的細胞相比，在三維空間中培養的細胞可以抵抗引起弓形蟲病的寄生蟲的感染，其行為類似於來自活胎盤的細胞。現在，她正在使用新的 3-D 模型來重現寨卡病毒感染，測試干擾素水平降低可能使寨卡病毒滲透胎盤細胞的假設。科因認為，在某些女性中，一些胎盤可能會產生較少的干擾素，從而使她們的嬰兒面臨更高的風險。
最近一項在動物模型中的研究強調了這些保護因素在寨卡病毒感染中的作用。聖路易斯華盛頓大學醫學院的微生物學家 Indira Mysorekar 上週在《細胞》雜誌上報告說，基因或化學方法導致干擾素缺陷的小鼠更容易受到寨卡病毒的破壞性影響。她發現，與登革熱等其他病毒不同，寨卡病毒似乎對胎盤具有獨特的偏好。它會穿過多個細胞屏障到達胎兒，在此過程中破壞胎盤，並在最嚴重的情況下導致胎兒死亡。
Mysorekar 解釋說，寨卡病毒似乎遵循一種分子歸巢訊號，從母親到孩子。“可能只有一兩個病毒透過，但一旦它們進入，它們就能夠複製。細胞裡充滿了病毒，”她說。“這很可怕。”
儘管 Mysorekar 研究中的小鼠模型反映了人類寨卡病毒感染的許多方面，但它們缺乏寨卡病毒最嚴重的兩個影響：腦鈣化和小頭畸形。由於幾乎每種有胎盤的哺乳動物都有自己獨特的胎盤，因此唯一確定一個人身上發生什麼情況的方法是研究一個人。尤尼斯·肯尼迪·施萊佛國家兒童健康與人類發展研究所的孕產婦胎兒醫學專家和代理主任 Catherine Spong 說，目前已經開始著手改造舊技術併發明新技術，以便在人類胎盤與胎兒一起生長、發育和發揮作用時對其進行跟蹤。但這些方法離實現還有數年時間，對於面臨當前寨卡病毒爆發的女性來說，幾乎沒有安慰。隨著蚊子季節的迅速臨近，該病毒可能會感染更多女性並危及更多嬰兒。
耶魯大學的生殖免疫學家 Vikki Abrahams 說，科學家們才剛剛開始認識到寨卡病毒等新興傳染病的後果。即使這些病原體無法感染胎盤，它們仍然可以觸發來自免疫系統的危險炎症反應，這可能會導致持續到懷孕之後的問題，包括自閉症、精神分裂症、智商降低和社交技能受損。
“不僅僅是九個月，”她說。“如果我們對基本妊娠以及關於胎盤如何運作的基本問題沒有很好的理解，那麼我們就無法理解何時出現問題或如何阻止出現的問題，以及對母親和後代的損害將繼續永久存在。這成為一個影響全球人口的全球性問題。”