新冠肺炎与新大脑模型中神经细胞之间的连接过度破坏有关
卡罗林斯卡学院的研究人员在一项新的研究中使用细胞重编程创建了人类三维大脑模型，并用SARS-CoV-2感染这些模型。在感染模型中，大脑免疫细胞过度消除突触，获得了一种模仿神经退行性疾病中观察到的基因表达模式。这些发现可能有助于确定针对COVID-19感染后持续认知症状的新疗法。
多项研究报告了COVID-19感染后持续的认知症状，但其潜在机制仍不清楚。这项研究的研究人员以《即时通讯》的形式发表在该杂志上《分子精神病学》他们用人类诱导多能干细胞(iPS)在一个盘子里创建了大脑的三维模型——所谓的类脑器官。该模型不同于以往的类器官模型，因为研究人员还包括了大脑免疫细胞- - - - - -小神经胶质细胞——模型。
在感染模型中，小胶质细胞过度吞噬突触结构，并表现出吞噬作用相关因子的上调。开发的模型和研究结果可能有助于指导未来针对COVID-19和其他神经侵入性病毒感染后的认知症状的工作。
感染后的认知障碍
“有趣的是，我们的结果在很大程度上模仿了最近在感染其他神经侵入性RNA病毒(如西尼罗河病毒)的小鼠模型中观察到的情况。这些病毒还与感染后残留的认知缺陷有关，小胶质细胞的持续激活导致突触过度吞噬，这被认为是导致这些症状的原因。多项研究现在也报告了COVID-19感染后仍存在的认知症状，以及被诊断为以认知症状为特征的疾病的风险增加，”该研究的共同第一作者、卡罗林斯卡学院生理学和药理学系Sellgren实验室的博士后Samudyata说。
与帕金森氏症和阿尔茨海默氏症的联系
小胶质细胞是大脑的常驻免疫细胞，在发育和成年过程中承担着重要的神经回路调节功能大脑．其中一个重要的功能是吞噬多余的突触，这个过程被认为可以改善和维持认知功能。然而，过度吞噬突触与神经发育障碍(如精神分裂症)和神经退行性疾病(包括阿尔茨海默病)都有关联。
通过测序单个细胞作者还可以研究模型中不同类型的细胞如何对病毒做出反应。
“小胶质细胞显示出一种独特的基因特征，主要特征是干扰素响应基因的上调，包括先前与神经退行性疾病如帕金森病和阿尔茨海默病相关的途径。该研究的合著者、卡罗林斯卡学院生理学和药理学系Sellgren实验室的博士生Susmita Malwade说:“在病毒载量最低的较晚时间点也观察到了这种特征。”
研究人员现在将研究不同的药理学方法如何逆转感染模型中观察到的变化。
