类器官揭示了SARS-CoV-2如何损害脑细胞,以及一种潜在的治疗方法
由加州大学圣地亚哥分校医学院和桑福德联盟的科学家领导的一个国际研究团队,利用人脑类器官,展示了导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒如何感染皮质神经元,并具体破坏它们的突触——脑细胞之间允许它们相互交流的连接。
该研究结果发表在2022年11月3日的《美国医学杂志》上公共科学图书馆生物学抗病毒药物sofosbuvir已经被批准用于丙型肝炎的治疗,它有效地抑制了SARS-CoV-2的复制,并逆转了受感染的脑类器官的神经元变化。
加州大学圣地亚哥分校医学院儿科和细胞与分子学系教授、资深研究作者Alysson R. Muotri博士说:“疫苗和新兴治疗方法减少了大多数患者的COVID-19对健康的影响。”bob电竞“但长冠现象的特征是持续的症状,包括神经系统损伤,人们对这个问题仍然知之甚少,也没有任何具体的补救措施。
“这项工作有助于解释COVID-19的一些神经系统症状,更重要的是,它表明fda批准的抗病毒药物可能被重新用于恢复受感染的脑细胞,并解决COVID-19的长期神经系统后果。”
虽然COVID-19主要被认为是一种呼吸道疾病,但一些患者可引起暂时性或长期的神经系统症状,包括味觉和嗅觉丧失、注意力受损(脑雾)和心理影响如抑郁症、中风、癫痫和脑病(大脑功能或结构的变化)。
随着越来越多的证据表明SARS-CoV-2病毒可以感染和改变大脑细胞(包括发育中的胎儿),研究小组专注于使用类器官——自组织的三维组织,来源于可以模仿某些器官功能的培养干细胞。
研究人员将大脑类器官暴露在SARS-CoV-2中,观察到病毒感染和复制,并注意到病毒在感染后7天内迅速减少了神经元中兴奋性突触的数量。兴奋性突触增加了神经元的放电动作电位,而它们的对应物,称为抑制性突触,则降低了这种电位。
然而,当感染的类器官用sofosbuvir治疗时,病毒复制被抑制,并观察到神经损伤得到挽救或恢复。这一发现与之前的计算模型相呼应,该模型表明sofosbuvir可能是一种治疗方法,Muotri及其同事此前的研究发现,sofosbuvir有效地保护和拯救了被寨卡病毒感染的神经细胞。
Muotri说:“归根结底,sofosbuvir似乎有可能阻止或预防COVID-19患者神经系统症状的发展。”“因为它已经被证明不存在安全问题孕妇在美国,这也可能是防止SARS-CoV-2传播给未出生的孩子的一种选择。
“进一步研究及临床试验当然是需要的,但这些发现为治疗一种迄今为止阻碍了全球数百万人治疗的疾病(长冠病毒)提供了一条前进的道路。”