研究人员探索了“老年痴呆症基因”与COVID-19之间的联系
希望之城牵头的一个研究小组发现,增加阿尔茨海默病风险的ApoE4基因,也可以增加对COVID-19的易感性和严重程度。
“我们的研究提供了一个阿尔茨海默病的危险因素之间的因果关系ApoE4 COVID-19和解释了为什么一些(如ApoE4的运营商),但并不是所有COVID-19病人表现出神经表现”说竞争史,博士,部门主任干细胞生物学在城市的希望和共同通讯作者,这项新研究。“了解风险因素如何神经退行性疾病COVID-19的易感性和严重性将帮助我们更好地应对COVID-19及其对不同患者群体的潜在长期影响。”
在研究之初,该团队对SARS-CoV-2对大脑的影响很感兴趣。由于COVID-19患者经常失去味觉和嗅觉,该团队推断,该病毒具有潜在的神经系统影响。
该团队首先创建了大脑细胞在实验室中使用多能干细胞这是一种干细胞,几乎可以变成任何类型的细胞。新生成的神经元和星形胶质细胞(一种辅助细胞)随后被SARS-CoV-2感染。他们发现细胞类型易受感染。
接下来,研究小组使用诱导多能干细胞来创建大脑类器官,这是一种模仿人类大脑某些特征的3d组织模型。他们创建了一个包含星形胶质细胞的有机模型和一个不包含星形胶质细胞的模型。他们用这种病毒感染了这两种大脑器官类型,发现星形胶质细胞增强了SARS-CoV-2感染。
该团队进一步研究了ApoE4对SARS-CoV-2易感性的影响。他们从一个含有载脂蛋白e 4的阿尔茨海默病患者的细胞中“重新编程”的诱导多能干细胞中生成神经元。通过基因编辑,该团队修改了一些ipscs生成的ApoE4细胞所以它们含有ApoE3,这是一种被认为是中性的基因类型。然后将ApoE3和ApoE4诱导多能干细胞用于生成神经元和星形胶质细胞。
该研究结果最近发表在《科学》杂志上细胞干细胞。与中性ApoE3神经元和星形胶质细胞相比,ApoE4神经元和星形胶质细胞对SARS-CoV-2感染具有更高的易感性。此外,虽然该病毒对ApoE4神经元和ApoE4神经元均造成损伤,但对ApoE4神经元和星形胶质细胞的影响似乎比ApoE3神经元和星形胶质细胞稍严重,对ApoE4星形胶质细胞的影响则严重得多。
在研究的最后一部分,研究人员测试抗病毒药物瑞德西韦是否能抑制神经元和星形胶质细胞中的病毒感染。他们发现,这种药物能够成功降低星形胶质细胞中的病毒水平,防止细胞死亡。它也能够进行救援神经元从神经退化。
研究小组的下一步是继续研究病毒的影响,以更好地了解载脂蛋白e 4在COVID-19神经症状中的作用。许多COVID-19感染者已经康复,但数月后仍可看到严重头痛等长期神经系统影响。
“COVID-19是一种复杂的疾病,我们开始了解风险因素加州大学洛杉矶分校布罗德干细胞研究中心成员和共同通讯作者Vaithilingaraja Arumugaswami博士说。“我们基于细胞的研究提供了一种可能的解释,解释了为什么阿尔茨海默氏症患者出现更严重COVID-19症状的风险增加。”
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