3D“组装体”展示了SARS-CoV-2如何感染脑细胞
加州大学圣地亚哥分校医学院和雷迪儿童基因组医学研究所的研究人员制作了一种干细胞模型,展示了导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒进入人脑的潜在途径。
该研究结果发表在2021年7月9日的《美国医学杂志》网络版上自然医学.
加州大学圣地亚哥分校医学院神经科学雷迪教授、雷迪儿童基因组医学研究所神经科学研究主任、资深作者约瑟夫·格里森医学博士说:“临床和流行病学观察表明,大脑可能与SARS-CoV-2感染有关。”
“covid - 19引发的前景脑损伤已经成为“长冠”病例的主要担忧,但培养中的人类神经元不容易感染。先前的出版物表明,制造脊髓液的细胞可能会被SARS-CoV-2感染,但其他途径似乎也有可能感染。”
格里森和包括神经科学家和传染病专家在内的同事证实,人类神经细胞对SARS-CoV-2感染具有耐药性。然而,最近的研究暗示,其他类型的脑细胞可能会成为“特洛伊木马”。
周细胞是包裹在血管周围的特殊细胞,携带SARS-CoV2受体。研究人员将周细胞引入三维神经细胞培养物——脑类器官——以创建“组装体”,这是一种更复杂的人体干细胞模型。这些组装体除周细胞外还含有多种类型的脑细胞,并显示出强烈的SARS-CoV-2感染。
冠状病毒能够感染周细胞,周细胞成为生产SARS-CoV-2的局部工厂。这些本地产生的SARS-CoV-2可能会扩散到其他类型的细胞,导致广泛的损伤。通过这种改进的模型系统,他们发现被称为星形胶质细胞的支持细胞是这种继发感染的主要目标。
格里森说,研究结果表明,新冠病毒进入大脑的一个潜在途径是通过血管,在血管中,新冠病毒可以感染周细胞,然后传播到其他类型的脑细胞。
“或者,被感染的周细胞可能导致血管炎症,随后是凝血、中风或出血,这些并发症在许多在重症监护病房住院的SARS-CoV-2患者中都有观察到。”
研究人员现在计划专注于开发改进的组合,不仅包含周细胞,而且还包含血管能够输送血液,更好地模拟完整的人脑。格里森说,通过这些模型,对传染病和其他疾病有了更深入的了解人类的大脑疾病可能会出现。