类脑器官有助于揭示病毒引起小头畸形的各种机制

奥地利科学院分子生物技术研究所表明，通过使用人脑器有机体模型，不同的病毒可以通过各种机制导致大脑畸形。结果已在期刊上发表细胞干细胞。

小头畸形是指胎儿脑的发育畸形的术语，可能是由于妊娠期间不同的感染引起的。这传染性病原体这些病毒被归为TORCH病原体的通用术语，涉及到刚地弓形虫、其他病毒、风疹、人类巨细胞病毒(HCMV)、单纯疱疹病毒1型和2型(HSV-1和HSV-2)，以及最近出现的寨卡病毒(ZIKV)，它也被列入这一类别。由于缺乏合适的实验模型，是否所有的TORCH病原体都是通过相同的机制导致小头畸形的问题仍然模糊不清。现在，IMBA科学主任Jürgen Knoblich带领的研究团队首次利用人类大脑对病毒引起的小头畸形的机制进行了比较分析瀑样(HBO)模型来源于人类多能干细胞(hPSCs)。

“研究这些条件的两个主要困难是，首先，在怀孕期间测试胎儿脑部发育的微妙话题，可理解地阻止对人类胎儿的直接研究，而第二，实验室动物模型的不适合性既不是病毒的天然宿主也不代表人类脑发展的准确模型。为此，我们的小组能够比较用不同病毒感染的3D人脑器材模型。这些感染模型使我们最接近的洞察力人类脑的脑部发育结果我们学习的病毒，并帮助我们对克罗尼卡群岛的第一次作者Veronica Kren，IMBA的博士组研究员解剖。

在目前的研究中，研究人员能够绕过这些困难，并获得宝贵的见解，使人联想到类器官小头症的表型。Krenn和她的同事们用诸如寨卡病毒和HSV-1型病毒等TORCH病毒感染3D HBO培养基，证明了寨卡病毒和HSV-1型病毒在类器官中传播，并通过促进细胞死亡来阻止它们的生长。通过转录分析研究小组发现了类器官中HSV-1感染的一个独特特征，即损害其神经上皮细胞特性的倾向。另一项主要发现是，尽管ZIKV和HSV-1都能削弱类器官中的I型干扰素(IFN)免疫应答系统，但它们似乎通过不同的机制实现这一作用，这一点在使用不同I型干扰素的救援实验中得到了证实。

调查结果突出了各种火炬病毒使用的不同路径，导致微微畸形，揭示复杂的细胞免疫防御，例如各种I型IFN反应的神经保护作用。这些发现的重要性也存在于3D脑器有机体培养物中的独特观察，而不是在2D培养系统中，因此强调了HBO模型在再现中的优势病毒- 诱导神经病理条件及其在研究病毒感染机制方面的相关性。

从Knoblich Lab一起携带的新研究介绍了有机体感染模型，可以帮助测试治疗剂免受ZIKV和HSV-1感染，并更好地解剖人干扰素反应。“通过用病毒细胞细胞体感染细胞素，我们不仅可以学会大量危急脑发育交互作用在人类中是很复杂的。我们也将能够更好地针对这些病毒的弱点，寻找新疗法的可能性，”IMBA科学主任Jürgen Knoblich总结道，他是这项研究的通讯作者。

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