類器官揭示了 SARS-CoV-2 如何損害腦細(xì)胞 以及一種潛在的治療方法

由加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院和桑福德聯(lián)盟的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際研究小組使用人腦類器官，展示了導(dǎo)致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 病毒如何感染皮層神經(jīng)元并特異性破壞它們的突觸——腦細(xì)胞之間的聯(lián)系，使它們能夠相互交流。

發(fā)表在 2022 年 11 月 3 日的《公共科學(xué)圖書館生物學(xué)》雜志上的研究結(jié)果還報(bào)告說，抗病毒藥物索非布韋(sofosbuvir)已經(jīng)被批準(zhǔn)用于治療丙型肝炎，它有效地抑制了 SARS-CoV-2 的復(fù)制并逆轉(zhuǎn)了受感染的腦類器官中的神經(jīng)元改變。

“疫苗和新興療法減少了 COVID-19 對大多數(shù)患者的健康影響，”加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院兒科和細(xì)胞與分子系教授、資深研究作者 Alysson R. Muotri 博士說。“但長期 COVID 的現(xiàn)象，其特征是持續(xù)存在的癥狀，包括神經(jīng)功能障礙，仍然知之甚少，也沒有任何具體的補(bǔ)救措施。

“這項(xiàng)工作有助于解釋 COVID-19 的一些神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，更重要的是，它表明 FDA 批準(zhǔn)的抗病毒藥物可能被重新用于使受感染的腦細(xì)胞恢復(fù)健康并解決 COVID-19 的長期神經(jīng)系統(tǒng)后果。 "

盡管主要被認(rèn)為是一種呼吸系統(tǒng)疾病，但 COVID-19 可能會(huì)導(dǎo)致一些患者出現(xiàn)暫時(shí)或長期的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，包括味覺和嗅覺喪失、注意力不集中(腦霧)以及抑郁癥、中風(fēng)、癲癇等心理影響和腦病(大腦功能或結(jié)構(gòu)的變化)。

隨著越來越多的證據(jù)表明 SARS-CoV-2 病毒可以感染和改變腦細(xì)胞(包括發(fā)育中的胎兒)，研究小組專注于使用類器官——源自培養(yǎng)的干細(xì)胞的自組織三維組織，可以模仿某些器官功能。

研究人員將大腦類器官暴露于 SARS-CoV-2，觀察到病毒感染和復(fù)制，并指出病毒在感染后 7 天內(nèi)迅速減少了神經(jīng)元中興奮性突觸的數(shù)量。興奮性突觸會(huì)增加神經(jīng)元的放電動(dòng)作電位，而它們的對應(yīng)物，稱為抑制性突觸，會(huì)降低該電位。

然而，當(dāng)用索非布韋治療受感染的類器官時(shí)，病毒復(fù)制被抑制，并觀察到神經(jīng)損傷得到挽救或恢復(fù)。這些發(fā)現(xiàn)與早期的計(jì)算模型相呼應(yīng)，該模型表明索非布韋可能是一種治療方法，而 Muotri 及其同事先前的研究發(fā)現(xiàn)索非布韋有效地保護(hù)和拯救了被寨卡病毒感染的神經(jīng)細(xì)胞。

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