脑器官模型为预防病毒诱导的脑细胞死亡提供了线索

脑器官模型为预防病毒诱导的脑细胞死亡提供了线索
这些来自lacv感染的大脑类器官的图像显示了感染细胞(绿色)和因感染而死亡的细胞(洋红色)。左边的图像也显示了神经干细胞(白色)有成为神经元的潜力;这些细胞很少死亡。相比之下,右边的图像显示的是已形成的神经元(白色),其中许多神经元显示出正在死亡。信贷:NIAID

科学家们已经确定,拉克罗斯病毒(LACV)会导致儿童的大脑炎症或脑炎,它对脑细胞的影响因儿童的发育阶段而不同。神经元——中枢神经系统的初级脑细胞——由神经干细胞进化而来,在发育过程中“承诺”成为神经元。美国国立卫生研究院的一项新研究表明,未发挥作用的神经干细胞通常能在LACV感染中存活,而LACV通常会杀死神经元。该研究还表明,被LACV感染的神经元可以被干扰素挽救,干扰素是一种强大的抗病毒蛋白质。研究结果发表在《神经炎症

LACV由蚊子传播,首次发现于20世纪60年代初。大多数人的感染是轻微的,但病毒有时——尤其是儿童——会进入大脑,感染神经元,导致从学习和记忆困难到瘫痪、癫痫和死亡的各种疾病。美国疾病控制和预防中心每年平均收到68例LACV脑炎病例的报告,几乎所有病例都在密西西比河以东。

来自蒙大拿州汉密尔顿落基山实验室的国家过敏和传染病研究所的NIH科学家们使用大脑类器官来模拟LACV如何感染.大脑类器官是人类脑细胞的小球体,大小从罂粟种子到小豌豆不等。重要的是,大脑类器官包含不同的神经元细胞类型,这使得研究人员能够评估神经干细胞和神经元对LACV感染的敏感性。

在用LACV感染大脑类器官后,研究人员观察到这种病毒更有可能杀死神经元,他们还发现病毒在这些细胞中的作用比在细胞中的弱.观察到的最大差异是干扰素激活的基因,而干扰素在保护细胞免受病毒侵袭方面很重要。

然后研究人员重复了这个实验,但这次治疗的是在感染24小时后用干扰素。这种疗法成功地保护了神经元免受病毒诱导的死亡。科学家们计划继续开发他们的大脑器官模型,并研究使用干扰素治疗LACV感染和其他脑部病毒性疾病的可行性。


进一步探索

科学家开发了人类朊病毒病的“迷你大脑”模型

更多信息:Clayton W. Winkler等,神经元成熟减少I型IFN对正布尼亚病毒感染的反应,导致人类神经元凋亡增加,《神经炎症(2019)。DOI: 10.1186 / s12974 - 019 - 1614 - 1
期刊信息: 《神经炎症

引用:脑器官模型提供了关于如何预防病毒诱导的脑细胞死亡的线索(2019,11月26日),于2021年6月19日从//www.pyrotek-europe.com/news/2019-11-cerebral-organoid-clues-virus-induced-brain.html检索
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