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《Nature Medicine》“组合体”显示SARS-CoV-2如何感染脑细胞

研究结果发表在2021年7月9日的《Nature Medicine》在线期刊上。

“临床和流行病学观察表明,大脑可能参与了SARS-CoV-2感染,”资深作者Joseph Gleeson医学博士说,他是加州大学圣地亚哥分校医学院的雷迪神经科学教授和雷迪儿童基因组医学研究所的神经科学研究主任。

“在‘长冠状病毒(Long COVID)’病例中,COVID-2019所致脑损伤的前景已成为一个主要担忧,但培养的人类神经元不容易感染。之前的研究表明,制造脊髓液的细胞可能会被SARS-CoV-2感染,但其他进入途径似乎是可能的。”

Gleeson及其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感染具有抵抗力。然而,最近的研究暗示,其他类型的脑细胞可能是“特洛伊木马”。

周细胞是包绕血管的特殊细胞,携带SARS-CoV2受体。研究人员将周细胞引入三维神经细胞培养——大脑类器官——以创建“组装体(assembloid)”,一种更复杂的人体干细胞模型。除周细胞外,这些集合体还含有多种脑细胞,并表现出强烈的SARS-CoV-2感染。

冠状病毒能够感染周细胞,周细胞是生产SARS-CoV-2的本地化工厂。这些本地产生的SARS-CoV-2可能扩散到其他类型的细胞,导致广泛的损害。有了这个改进的模型系统,他们发现被称为星形胶质细胞的支持细胞是继发感染的主要目标。

Gleeson说,研究结果表明,SARS-CoV-2进入大脑的一个潜在途径是通过血管,SARS-CoV-2可以感染周细胞,然后扩散到其他类型的脑细胞。

“另外,受感染的周细胞可能导致血管炎症,随后出现凝血、中风或出血,许多在重症监护病房住院的SARS-CoV-2患者都会出现这种并发症。”

研究人员现在计划专注于开发改进的集合体,不仅包含周细胞,还包含能够泵血的血管,以更好地模拟完整的人脑。Gleeson说,通过这些模型,可能会对传染病和其他人类大脑疾病有更深入的了解。


原文检索:

Lu Wang, David Sievert, Alex E. Clark, Sangmoon Lee, Hannah Federman, Benjamin D. Gastfriend, Eric V. Shusta, Sean P. Palecek, Aaron F. Carlin, Joseph G. Gleeson. A human three-dimensional neural-perivascular ‘assembloid’ promotes astrocytic development and enables modeling of SARS-CoV-2 neuropathology. Nature Medicine, 2021; DOI: 10.1038/s41591-021-01443-1


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