寨卡病毒（ZIKV）孕期感染可导致新生儿出现一系列神经发育问题，统称为先天性寨卡综合征（CZS）。不同地区疫情中 CZS 的严重程度存在差异，特别是 2015 年巴西东北部出现了极高比例的严重小头畸形，这使得病毒株本身的特性成为研究焦点。华盛顿大学 Noguchi 及其团队（The Journal of Neuroscience, 2020）着手研究这一问题，他们选用了一个发育期小鼠模型，直接比较了两种 ZIKV 临床分离株——分别来自 2013 年法属波利尼西亚（FP/2013）和 2015 年巴西东北部（Paraiba/2015）疫情——在诱导神经病理学改变方面的差异。研究的核心在于通过详细的组织学检查，弄清损伤的类型、程度、时空发展规律，并将这些病理学发现与 CZS 的临床表现联系起来。
为了实现这一目标，精确的组织样本制备是基础。研究需要获取结构完整、细胞形态清晰、厚度均一的脑组织切片，这些切片需能满足后续多种组织学技术的要求，包括用于显示细胞变性的银染、检测细胞凋亡的免疫组织化学（IHC）以及定位病毒的原位杂交（ISH）。同时，切片需按标准解剖平面制作，以利于区域性比较和定量分析。在这项研究中，DSK Microslicer DTK-1000N 振动切片机被用于执行这一关键步骤。研究人员利用该仪器将经过灌流固定的新生小鼠大脑或小脑切割成 75 微米厚的游离漂浮切片，其中大脑按冠状面切割，小脑则按矢状面切割。
这些使用 DTK-1000N 制备的切片，为后续揭示病毒株差异性影响提供了必要的材料。
图 1 : 该图展示了 DTK-1000N 制备的大脑切片成功用于 ZIKV RNA 原位杂交分析。图中可见清晰的组织轮廓和病毒 RNA（红色信号）在特定脑区的分布，表明切片质量满足了分子定位技术的要求，有助于将病毒存在的位置与观察到的病理变化联系起来。
对这些切片进行一系列组织学分析后，两种病毒株截然不同的致病特性逐渐清晰。
图 2: 通过比较 DTK-1000N 切割的相邻皮层切片的不同染色结果，研究人员得以区分损伤机制。活化 Caspase-3 (AC3) 免疫组化（图A）结果显示，细胞凋亡是 Paraiba/2015 株感染后的主要细胞死亡方式，而在 FP/2013 株感染早期则相对较少。结合能显示更广泛细胞变性的银染结果（图B），研究推断 FP/2013 株感染早期可能涉及显著的非凋亡性损伤，如兴奋性毒性。DTK-1000N 制备的切片良好地保存了细胞形态细节，使得这种基于形态学的病理机制区分成为可能。
通过对感染后不同时间点利用 DTK-1000N 制备的系列切片进行系统性研究，研究人员得以描绘出两种病毒株完整的病理发展轨迹。结果显示，FP/2013 株引起的神经损伤相对短暂，而 Paraiba/2015 株则引发了持续时间更长（至少到感染后30天）、程度更严重的、以细胞凋亡为主的神经元死亡。这种持续且广泛的细胞损失最终导致了严重的结构性后果：研究人员对 DTK-1000N 制备的切片进行 Nissl 染色并进行定量形态学测量，发现感染 Paraiba/2015 株的小鼠脑重量显著减轻，大脑皮层、海马体和小脑等区域出现明显萎缩。这种病理改变在形态上与人类 CZS 中观察到的严重小头畸形或小脑发育不全非常相似。研究还确认了受损的脑区（如视觉通路、皮质脊髓束、小脑）与人类 CZS 常见的功能缺陷区域相对应。
基于这些通过分析 DTK-1000N 制备切片获得的组织学证据，Noguchi 等人的研究最终明确指出，ZIKV 的病毒株本身是决定其神经病理学特征和严重程度的一个关键因素。特别是 Paraiba/2015 株所具有的诱导大规模、持续性细胞凋亡的能力，被认为是解释巴西东北部疫情中出现高比例严重小头畸形的关键生物学基础。这项研究不仅阐明了病毒株的差异性影响，也验证了他们所用的小鼠模型能够有效模拟 CZS 的关键病理特征。
参考文献：
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.
