寨卡病毒（ZIKV）属于黄病毒科黄病毒属,通过蚊虫叮咬,输血,垂直传播和性交传播给人类。ZIKV感染会导致寨卡热,并可能与胎儿神经发育障碍（例如小头畸形和其他中枢和周围神经系统（CNS/PNS）神经系统疾病,包括脊髓炎,脑炎,多发性神经炎和脱髓鞘性多发性神经病）相关,从而导致严重的健康问题。1947年在乌干达的兹卡森林中从一只猴子中分离出ZIKV,1952年首次报道了人血清中的抗ZIKV中和抗体。法属波利尼西亚在ZIKV爆发期间首次描述了神经系统疾病和ZIKV感染之间的联系。从2013-2014年开始,及最近的2015年至2016年内,巴西某些地区报告的小头畸形患病率上升,证实了ZIKV传播。ZIKV感染（先天性寨卡综合症）引起的胎儿畸形病例增加,例如小头畸形和脑积水,子宫胎盘功能不全,死产和自然流产,这模仿了ZIKV容易感染人类大脑发育的能力,被认为是ZIKV感染的有害后果。这些疾病大多数与胎儿大脑发育或CNS/PNS功能期间发生的问题有关。ZIKV感染胎儿大脑中神经元祖细胞,引起细胞的分化失败或丧失进而损害神经发育,从而引起小头症。迄今为止,尚无抗病毒疗法或疫苗可用于寨卡病毒感染。因此,神经疾病和ZIKV感染之间的关系受到高度关注。然而,已经采取了不同的方法来揭示怀孕期间小头畸形和ZIKV感染的潜在联系。此外,ZIKV感染还导致其他神经系统和脑部异常。当前的研究表明,ZIKV可以感染人类神经球,神经祖细胞和大脑类器官。然而,特别是神经系统中哪些细胞群对ZIKV作出反应并导致脑发育障碍的确切机制尚不清楚。在本研究中,我们先感染小鼠原代星形胶质细胞（MPAs）,然后进行RNA测序,以分析ZIKV感染后失调的星形细胞m RNA。通过对不同的生物信息学分析以及基因表达谱进行分析,我们的发现表明ZIKV可以潜在地改变与大脑发育或神经系统疾病相关的星形细胞基因表达,而星形细胞基因表达与大脑发育或神经系统状况有关。几乎一半或更多的脑细胞以神经胶质细胞为代表（特定部位高达90%）,神经胶质细胞的发育对于正常的大脑大小和功能至关重要。星形胶质细胞是被感染或对ZIKV感染有反应的脑胶质细胞中数量丰富的第一线细胞。关于ZIKV与大脑发育或相关疾病的关系的一些研究已有报道,但还没有潜在的治疗选择来克服指示性神经疾病。对于发育中的大脑,星形胶质细胞是ZIKV感染的驱动器和引发剂。因此,这种病毒不仅感染脑细胞及其前体,而且可以穿透胎盘屏障并引起与PNS和CNS相关的不同神经系统疾病。几项研究报道了ZIKV诱导的人和小鼠神经元细胞中的基因表达谱,但是,未描述星形细胞m RNA表达的变化与神经变性或脑发育之间的关联。目前,人类神经祖细胞,脑类器官是研究寨卡病毒相关小头畸形和体外胚胎脑发育体外的平台。在这项研究中,我们旨在找出ZIKV与脑星形胶质细胞之间的潜在联系。原代细胞培养越来越成为病毒和宿主相互作用的主要工具,当暴露于病毒感染时,它为研究细胞的正常生理学提供了一个极好的模型。考虑到星形胶质细胞是大脑中ZIKV感染的最重要靶细胞之一,我们评估了MPAs中ZIKV的感染和复制。首先,我们通过标准方案从野生型（WT）C57BL/6J产后第3天（P3）小鼠大脑皮层分离并培养了MPAs。为了确认纯化的MPA分离,用星形胶质细胞标记GFAP（神经胶质纤维酸性蛋白）对细胞进行染色。免疫荧光（IF）染色结果表明,几乎所有分离的细胞均为GFAP阳性。我们进一步评估了ZIKV在MPA中的感染和复制。用细胞生存力测定法测量细胞病变效应（CPE）的增加,通过q PCR检测到的病毒NS5 RNA水平的明显升高来确定ZIKV复制,而通过Western blot检测到病毒NS5蛋白的表达,这表明MPAs病毒在PCA上有很强的复制能力。ZIKV感染。此外,IF分析显示出在24和48 h p.i时MPA中病毒ds RNA的持续增加导致ZIKV复制。总体而言,这些结果表明MPAs对寨卡病毒感染很敏感,并能诱导复制,这使MPAs成为ZIKV感染的一种重要模型。同样,在人星形胶质瘤U251细胞中也证实了ZIKV感染,这表明这两种星形胶质细胞易受ZIKV感染,并且在ZIKV与星形胶质细胞之间的探索中具有相当大的感染模型。研究报告称,ZIKV感染后神经元基因的失调,例如RBBP8,ASPM,AXL,TBR2,MCPH1和CENPF可能引起不同的神经系统或与大脑发育相关的疾病。同样,我们通过RNA-seq评估了ZIKV诱导的MPA的转录组学,并在Novogene生物信息研究所（中国北京）的Illumina Hiseq 2500 PE150平台（Illumina;圣地亚哥,加利福尼亚,美国）上对文库制备进行了测序。通过fastp处理RNA-seq的原始序列。将干净的读数与HISAT2对齐到hg38基因组,使用Samtools去除重复项。鉴定为r RNA的基因,被鉴定为rnas的基因和假基因被移除。使用String Tie确定转录物装配,并使用Ballgown鉴定差异表达的同工型基因。然后,使用DESeq2、1.5的倍数变化（FC）临界值和0.05的padj值临界值进行差异表达分析。基因组富集分析使用Qu SAGE进行。使用Bio DBnet将基因符号转换为整体ID。对于基于表达式的分析,将数据置于在线Image GP工具中,以将数值数据转换为热图和火山图。使用在线Topp Gene Suit和DAVID Bioinformatics Resources 6.8对选定的显着差异表达的基因进行功能注释分析（基因本体论）,以找到最相关的KEGG途径。这些脚本（转录组数据）可通过SRA（Bio Project）登录号:PRJNA692303在NCBI序列读取档案（SRA）数据库中在线获得。通过应用这些生物信息学工具,我们的RNA序列数据说明了ZIKV感染改变了许多星形细胞基因。更具体地说,我们观察到ZIK感染后MPAs产生了27,812个基因改变,并且从分化的上调和下调基因的每一组中,大约355个基因显着失调。因此,数据证明ZIKV感染在MPAs中交替了转录组。先前的研究表明,在C6/36,Vero细胞,人类神经干细胞中已经确定了星形细胞基因的细胞功能,包括应激反应的调节,髓鞘再生,细胞生长失调,分化的抑制以及应激反应的调节。在我们的研究中,生物信息学分析表明,星形胶质细胞中的ZIKV感染可以中断神经发生,神经元分化,发育,迁移和成熟,星形胶质细胞投射和大脑发育,以及多种途径,包括Hippo信号传导途径,粘着斑,PI3K-Akt信号传导途径和紧密连接。为了验证ZIKV感染的MPA中DEG的有效性,对q RT-PCR和RNA-Seq之间的前6个差异表达基因进行了比较。在ZIKV感染的MPA中经过24小时,q RT-PCR分析显示PTBP1,GHR,LIF和PTBP3的上调,而EDNRB和MBP的下调,表明所选的基因表达谱与获得的基因表达谱一致。RNA-Seq的结果。因此,数据表明该研究中的方法论的准确性和可重复性。为了使RNA-seq结果更真实,我们进一步评估了RNA-Seq数据中变化最大的6个基因,这些基因与神经系统疾病或大脑发育相关,在ZIKV感染后明显失调。在指定的时间点,用ZIKV感染MPA和U251细胞。与经过模拟处理的MPA和U251细胞相比,感染ZIKV的细胞以时间依赖性方式显示出明显的细胞病变效应（CPE）,并且通过细胞生存力测定（CCK-8）测量了CPE的升高。q PCR结果显示,ZIKV NS5RNA水平从0至36 h p.i.持续升高,而在36至48 h p.i.下略有下降,表明这两种星形胶质细胞均易受ZIKV感染。同时,我们还观察到ZIKV感染后在p.i 12和24 h病毒ds RNA的大量表达。通过免疫荧光（IF）共聚焦显微镜检查。我们的结果表明,通过q PCR测定,在感染ZIk V的星形胶质细胞细胞中,PTBP1,LIF,PTBP3和GHR m RNA水平上调,而EDNRB和MBP m RNA水平下调。同样,我们还通过Western印迹分析和IF分析观察到了相同基因蛋白表达失调的一致结果,以及所示基因表达的强度。总体而言,我们的结果表明,在ZIKV感染的MPA和U251细胞中,PTBP1,PTBP3,LIF和GHR的表达均被上调,而EDNRB和MBP的表达均被下调,这暗示ZIKV诱发的神经疾病可能存在功能障碍。在选定的差异表达基因中,PTB家族的结合PTBP1和PTBP3的RNA负责星形胶质细胞向神经元的转化,神经发育,包括控制神经元祖细胞（NPC）和胚胎干细胞（ESC）的剪接以及神经分化时机在神经祖细胞分化过程中自然减少,并在大脑中产生多个神经元细胞谱系。因此,我们的结果表明,星形胶质细胞中ZIKV诱导的PTBP1和PTBP3水平的上调可能会减少或抑制转化为神经元,并最终导致各种神经系统疾病或使神经系统感染更加严重。LIF是一种多效性细胞因子,可促进胎儿大脑的神经发生和自身免疫性疾病的治疗,参与神经保护,轴突再生,防止脱髓鞘,诱导神经元祖细胞,并充当星形胶质细胞分化剂的刺激因子。各种研究报告说,神经元和星形胶质细胞是由中枢神经系统的同一前体产生的。根据这些报告,我们的发现表明LIF可以作为星形胶质细胞分化的刺激物,因此LIF的上调可能导致更多的星形胶质细胞和更少的神经元产生,从而导致不同的大脑发育缺陷。我们还报道了ZIKV诱导的星形胶质细胞中EDNRB和MBP基因表达的下调。EDNRB促进反应性星形胶质细胞增生,并有助于修复脑损伤（髓鞘再生）,而MBP从鞘中释放,这在压制髓鞘和保护髓鞘免受多发性硬化过程中产生的髓系毒性因子（蛋白酶）降解中起着至关重要的作用,揭示了这两个基因是正常髓鞘控制的重要管家因子。根据先前的研究,我们的结果表明这些基因的下调可能是与脱髓鞘有关的神经系统或脑部疾病的原因。此外,我们的结果与以下事实一致:缺失或EDNRB低表达会导致B细胞分化缺陷或内在的淋巴样缺陷,类似于MBP降低会引起神经退行性疾病（如小头畸形）。GHR促进人类正常的产后生长,其缺失或突变可能导致子宫和严重的产后生长障碍,智力障碍,小头畸形和感觉神经性耳聋。另外,据报道,GHR水平的上调总体上增加了癌症的风险并调节关键的细胞功能,例如转移,凋亡,增殖和分化。GHR的失调还会引起Laron综合征（小头畸形综合征）,不仅影响大脑,而且还会影响整个躯体侏儒症。在当前的研究中,GHR的上调表明ZIKV对该基因的改变可能导致神经功能损伤,导致已报告的疾病,这进一步表明MBP和GHR直接参与大脑的发育和小头畸形。总而言之,本研究表明ZIKV感染的MPA是一种相容性感染模型,可用于探索神经疾病中的ZIKV和星形胶质细胞。此外,我们系统性地暴露了星形胶质细胞中ZIKV感染引起的神经基因簇中的失调,这为ZIKV相关的神经发育或脑发育障碍所涉及的机制提供了新的线索,也为机理研究方法的发展奠定了基础。预防ZIKV感染的潜在疫苗或治疗方法,以保护无数儿童和母亲,使其免受正在流行的疾病的影响。