HIV感染如何缩小大脑的白质
![A confocal microscope image shows an oligodendrocyte in cell culture, labeled to show the cell nucleus in blue and myelin proteins in red, green, and yellow. Researchers from Penn and CHOP have shown that HIV infection prevents oligodendrocytes from maturing, leading to a reduction in white matter in the brain. Credit: Raj Putatunda HIV感染如何缩小大脑的白质](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/how-hiv-infection-shri.jpg)
众所周知,艾滋病毒患有艾滋病毒的人经历了他们的大脑中的白质。与“灰色物质”相反,它由神经元细胞体组成,白质由含有含髓鞘的脂肪物质组成,即涂覆神经元,提供保护和帮助它们快速有效地传输信号。白质减少与电动机和认知障碍有关。
早些时候由一支团队从宾夕法尼亚大学和费城儿童医院(Choce)的团队(Choce)发现,抗逆转录病毒治疗(艺术) - 许多人用艾滋病毒用途的救生药物套件 - 可以减少白质,但尚不清楚病毒本身如何促成这种损失。
在使用人类和啮齿动物的新研究中细胞,该团队已经敲配了一种详细的机制,揭示了艾滋病毒艾滋病毒艾滋病毒艾滋病病毒症如何防止髓鞘脑细胞从成熟中塞里霉素,从而将扳手放在白质生产中。当研究人员应用化合物阻断该过程时,细胞再次能够成熟。
这项工作发表在杂志中峡谷。
“即使艾滋病毒的人患有抗逆转录血症的疾病,它们仍然仍然存在于身体中的病毒,所以这项研究却出现了对理解HIV感染本身如何影响白质的兴趣,”Kelly Jordan-Sciutto说,宾夕法尼亚州牙科医学学院教授和该研究的联合高级作者。“通过了解这些机制,我们可以采取下一步来保护人们免受这些影响的艾滋病毒感染。”
“当人们思考大脑时,他们想到神经元,但他们往往不会想到白金,就像它一样重要,”德邦和研究的其他共同高级作者朱迪思格·格林斯潘说。“但很明显,Myelization正在生活中的各个阶段发挥关键作用:在婴儿期间,在青春期,并且在成年期间的学习期间可能在学习期间。我们发现这一生物学越多,我们就越能做,以防止白物损失越多,我们就越能做。可能导致的危害。“
乔丹 - 斯科特托和格林彭已经合作了几年才能阐明艺术和艾滋病毒的艺术和艾滋病毒,以及特异性少偶突罗基细胞,是Grinspan的研究的重点。他们以前关于抗逆转录病毒的工作表明,常用的药物破坏了少突胶质细胞的功能,还原髓鞘形成。
在目前的研究中,他们旨在分离艾滋病毒对该过程的影响。由Lindsay Roth领导,他最近在宾夕法尼亚省生物医学研究生学习集团内获得了博士学位,并完成了与约旦 - 科学研究和格林斯潘一起工作的博士后团契,调查开始通过看艾滋病毒感染的主要细胞类型之一。
科学家假设艾滋病毒对艾滋病毒对大脑的影响间接通过这些免疫细胞的活性,因为病毒不感染神经元或少突胶质细胞。要了解有关这可能如何影响白品的更多信息,研究人员培养了感染艾滋病毒的巨噬细胞的液体生长并将其施加到大鼠中oligodendrocyte.前体细胞,其成熟成少突胶质细胞。虽然这种治疗没有杀死前体细胞,但它确实阻断它们从脱寡晶状体中成熟。随后也减少了髓鞘产量。
“用病毒感染的免疫细胞分泌有害物质,通常靶向侵袭生物,但也可以杀死附近的细胞,如神经元,或阻止它们差异化,”格林斯潘说。“所以下一步是弄清楚被释放对寡突胶质细胞产生这种影响的分泌物。”
研究人员有一个线索继续下去:谷氨酸,一种神经递质,当它达到高水平时,已知具有神经毒性的作用。“如果你有太多的谷氨酸,你遇到了很大的麻烦,”格林望说。当研究人员施加一种将谷氨酸水平施加到艾滋病毒的化合物时感染巨噬细胞在将生长培养基转移到oligodendrocyte前体之前,细胞能够成熟到少突胶质细胞中。结果表明,受感染的巨噬细胞分泌的谷氨酸是前体细胞后面的罪魁祸首以其未成熟的形式“卡住”。
然而,还有另一种机制可能涉及涉及的研究人员:综合压力反应。该响应与四种不同信令途径的信号集成,导致基因表达的变化,用于保护电池免受应力或提示细胞,如果应力压倒的话。jordan-sciutto实验室的早期发现发现了综合应力响应被激活以其他类型的脑细胞在患有与艾滋病毒感染有关的认知障碍的患者中,该团队也寻求其参与寡核细胞。
实际上,他们发现证据表明在少突胶质细胞前体细胞的培养物中被激活了综合应力响应。
利用他们发现的关于谷氨酸的信息,“Lindsay能够将这两件事系在一起,”Jordan-Sciutto说。她展示了艾滋病毒感染的巨噬细胞分泌谷氨酸,通过转动被称为Perk的酶治理的途径激活了综合应力响应。“如果你阻止谷氨酸盐,你可以阻止激活综合压力反应,”乔丹科斯科斯说。
为了进一步接受这些结果,并潜在地测试新的药物目标以解决与艾滋病毒相关的认知障碍,团队希望使用一种特征的艾滋病毒感染模型。
“艾滋病毒是一种人类疾病,所以这是一个艰难的模特,”格林斯潘说。“我们想知道此模型是否比我们过去使用的其他人更准确地重新承认人类疾病。”
通过在这种动物模型中跟踪白质并将其与艾滋病毒患者的成像研究进行比较,他们希望更好地了解因素造成白质损失的因素。他们特别感兴趣地看着剁碎的青少年队列,因为青少年是一个艾滋病毒感染率正在攀登的团体。
最终,研究人员希望辨别病毒与用于治疗它的药物的影响,以便更好地评估每个的风险。
“当我们把人们放在艺术上,特别是孩子或青少年时,了解这样做的含义很重要,”约旦 - 科苏托特说。“抗逆转录病毒可能会阻止在中枢神经系统中建立病毒储层,这将是美妙的,但我们也知道这些药物可能会造成伤害,特别是对白物质造成伤害。
“当然,我们不能忘记住在美国以外的3700万个受病毒感染的个体,可能无法获得像患者一样的抗逆死体,”她说。“我们想知道我们也可以帮助他们。”
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