摘要：一項(xiàng)新的研究報(bào)告稱，導(dǎo)致COVID的病毒SARS-CoV-2可以感染大腦中的多巴胺神經(jīng)元并引發(fā)衰老
一項(xiàng)新的研究報(bào)告稱，導(dǎo)致COVID的病毒SARS-CoV-2可以感染大腦中的多巴胺神經(jīng)元并引發(fā)衰老——當(dāng)細(xì)胞失去生長和分裂的能力時(shí)。來自威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院、紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心和哥倫比亞大學(xué)瓦格洛斯內(nèi)科和外科醫(yī)生學(xué)院的研究人員表示，對這一發(fā)現(xiàn)的進(jìn)一步研究可能會(huì)揭示與長期COVID相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，如腦霧、嗜睡和抑郁。
研究結(jié)果發(fā)表在1月17日的《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上，表明感染了SARS-CoV-2的多巴胺神經(jīng)元停止工作，并發(fā)出引起炎癥的化學(xué)信號(hào)。正常情況下，這些神經(jīng)元會(huì)產(chǎn)生多巴胺，這是一種神經(jīng)遞質(zhì)，在愉悅感、動(dòng)機(jī)、記憶、睡眠和運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮作用。這些神經(jīng)元的損傷也與帕金森病有關(guān)。
圖1 SARS-CoV-2感染導(dǎo)致多巴胺神經(jīng)元衰老
“這個(gè)項(xiàng)目開始是為了研究不同器官中不同類型的細(xì)胞如何對SARS-CoV-2感染做出反應(yīng)。我們測試了肺細(xì)胞、心臟細(xì)胞、胰腺細(xì)胞，但衰老途徑只在多巴胺神經(jīng)元中被激活，這是一個(gè)完全出人意料的結(jié)果。”Shuibing Chen博士說。
確定SARS-CoV-2如何影響不同細(xì)胞
此前，Shuibing Chen,博士領(lǐng)導(dǎo)了從人類干細(xì)胞中產(chǎn)生多種細(xì)胞類型的研究，并對它們進(jìn)行了測試，以確定SARS-CoV-2可以感染哪些細(xì)胞。這使得研究人員能夠調(diào)查在COVID期間可能感染的組織譜，不同的患者有不同的癥狀。他們還研究了感染病毒的患者的尸檢樣本，以證實(shí)他們從實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的細(xì)胞中觀察到的結(jié)果。
令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)暴露于SARS-CoV-2的多巴胺神經(jīng)元中有一小部分被感染，約為5%。“多巴胺神經(jīng)元的感染率不像病毒的主要目標(biāo)肺細(xì)胞那么高，但即使是一小部分受感染的細(xì)胞也可能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，”Chen博士說。
有趣的是，并不是所有的神經(jīng)細(xì)胞類型都容易受到病毒感染。研究人員觀察到，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，皮質(zhì)神經(jīng)元不允許感染SARS-CoV-2。
圖2 hPSC衍生的DA神經(jīng)元對SARS-CoV-2感染易感
保護(hù)多巴胺神經(jīng)元
在本文中，研究人員使用轉(zhuǎn)錄譜來確定SARS-CoV-2感染如何改變基因活性以及由此導(dǎo)致的細(xì)胞行為變化。“我們發(fā)現(xiàn)只有多巴胺細(xì)胞激活了衰老途徑，”Chen博士說。與此形成鮮明對比的是，被SARS-CoV-2感染的肺類器官、胰腺細(xì)胞、肝類器官或心臟細(xì)胞中，衰老途徑的基因沒有顯著開啟。
研究人員發(fā)現(xiàn)，來自受感染的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的多巴胺神經(jīng)元的基因特征——基因活動(dòng)的獨(dú)特模式——與來自COVID尸檢樣本的多巴胺神經(jīng)元是相同的。這包括觸發(fā)炎癥化學(xué)信號(hào)的基因。
接下來，他們尋找保護(hù)神經(jīng)元的方法，以降低患者感染病毒后出現(xiàn)神經(jīng)缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。
研究人員測試了已經(jīng)在市場上銷售的各種藥物，以找到一種既能預(yù)防SARS-CoV-2感染，又能拯救被感染的多巴胺神經(jīng)元免于衰老的藥物。篩選發(fā)現(xiàn)了三種阻斷SARS-CoV-2感染從而阻止多巴胺細(xì)胞衰老的藥物:利魯唑(治療ALS或盧伽雷氏病)、二甲雙胍(治療糖尿病)和伊馬替尼(治療癌癥)。對這些藥物的進(jìn)一步研究可能會(huì)找到一種方法來防止病毒對大腦的攻擊。
雖然大多數(shù)人都會(huì)接觸到COVID，但只有某些人會(huì)受到影響，因?yàn)樵S多因素都涉及神經(jīng)癥狀的風(fēng)險(xiǎn)，包括疾病的嚴(yán)重程度和遺傳。人口研究正在進(jìn)一步探索這方面的問題。
雖然這些發(fā)現(xiàn)的臨床意義尚不清楚，但由于多巴胺神經(jīng)元衰老是帕金森病的一個(gè)標(biāo)志，研究人員建議，應(yīng)該監(jiān)測長期COVID患者患帕金森病相關(guān)癥狀的風(fēng)險(xiǎn)增加。迄今為止，帕金森氏癥的癥狀在人口研究中還沒有過多的報(bào)道。
參考資料
[1] SARS-CoV-2 infection causes dopaminergic neuron senescence
摘要：一項(xiàng)新的研究報(bào)告稱，導(dǎo)致COVID的病毒SARS-CoV-2可以感染大腦中的多巴胺神經(jīng)元并引發(fā)衰老
一項(xiàng)新的研究報(bào)告稱，導(dǎo)致COVID的病毒SARS-CoV-2可以感染大腦中的多巴胺神經(jīng)元并引發(fā)衰老——當(dāng)細(xì)胞失去生長和分裂的能力時(shí)。來自威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院、紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心和哥倫比亞大學(xué)瓦格洛斯內(nèi)科和外科醫(yī)生學(xué)院的研究人員表示，對這一發(fā)現(xiàn)的進(jìn)一步研究可能會(huì)揭示與長期COVID相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，如腦霧、嗜睡和抑郁。
研究結(jié)果發(fā)表在1月17日的《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上，表明感染了SARS-CoV-2的多巴胺神經(jīng)元停止工作，并發(fā)出引起炎癥的化學(xué)信號(hào)。正常情況下，這些神經(jīng)元會(huì)產(chǎn)生多巴胺，這是一種神經(jīng)遞質(zhì)，在愉悅感、動(dòng)機(jī)、記憶、睡眠和運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮作用。這些神經(jīng)元的損傷也與帕金森病有關(guān)。
圖1 SARS-CoV-2感染導(dǎo)致多巴胺神經(jīng)元衰老
“這個(gè)項(xiàng)目開始是為了研究不同器官中不同類型的細(xì)胞如何對SARS-CoV-2感染做出反應(yīng)。我們測試了肺細(xì)胞、心臟細(xì)胞、胰腺細(xì)胞，但衰老途徑只在多巴胺神經(jīng)元中被激活，這是一個(gè)完全出人意料的結(jié)果。”Shuibing Chen博士說。
確定SARS-CoV-2如何影響不同細(xì)胞
此前，Shuibing Chen,博士領(lǐng)導(dǎo)了從人類干細(xì)胞中產(chǎn)生多種細(xì)胞類型的研究，并對它們進(jìn)行了測試，以確定SARS-CoV-2可以感染哪些細(xì)胞。這使得研究人員能夠調(diào)查在COVID期間可能感染的組織譜，不同的患者有不同的癥狀。他們還研究了感染病毒的患者的尸檢樣本，以證實(shí)他們從實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的細(xì)胞中觀察到的結(jié)果。
令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)暴露于SARS-CoV-2的多巴胺神經(jīng)元中有一小部分被感染，約為5%。“多巴胺神經(jīng)元的感染率不像病毒的主要目標(biāo)肺細(xì)胞那么高，但即使是一小部分受感染的細(xì)胞也可能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，”Chen博士說。
有趣的是，并不是所有的神經(jīng)細(xì)胞類型都容易受到病毒感染。研究人員觀察到，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，皮質(zhì)神經(jīng)元不允許感染SARS-CoV-2。
圖2 hPSC衍生的DA神經(jīng)元對SARS-CoV-2感染易感
保護(hù)多巴胺神經(jīng)元
在本文中，研究人員使用轉(zhuǎn)錄譜來確定SARS-CoV-2感染如何改變基因活性以及由此導(dǎo)致的細(xì)胞行為變化。“我們發(fā)現(xiàn)只有多巴胺細(xì)胞激活了衰老途徑，”Chen博士說。與此形成鮮明對比的是，被SARS-CoV-2感染的肺類器官、胰腺細(xì)胞、肝類器官或心臟細(xì)胞中，衰老途徑的基因沒有顯著開啟。
研究人員發(fā)現(xiàn)，來自受感染的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的多巴胺神經(jīng)元的基因特征——基因活動(dòng)的獨(dú)特模式——與來自COVID尸檢樣本的多巴胺神經(jīng)元是相同的。這包括觸發(fā)炎癥化學(xué)信號(hào)的基因。
接下來，他們尋找保護(hù)神經(jīng)元的方法，以降低患者感染病毒后出現(xiàn)神經(jīng)缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。
研究人員測試了已經(jīng)在市場上銷售的各種藥物，以找到一種既能預(yù)防SARS-CoV-2感染，又能拯救被感染的多巴胺神經(jīng)元免于衰老的藥物。篩選發(fā)現(xiàn)了三種阻斷SARS-CoV-2感染從而阻止多巴胺細(xì)胞衰老的藥物:利魯唑(治療ALS或盧伽雷氏病)、二甲雙胍(治療糖尿病)和伊馬替尼(治療癌癥)。對這些藥物的進(jìn)一步研究可能會(huì)找到一種方法來防止病毒對大腦的攻擊。
雖然大多數(shù)人都會(huì)接觸到COVID，但只有某些人會(huì)受到影響，因?yàn)樵S多因素都涉及神經(jīng)癥狀的風(fēng)險(xiǎn)，包括疾病的嚴(yán)重程度和遺傳。人口研究正在進(jìn)一步探索這方面的問題。
雖然這些發(fā)現(xiàn)的臨床意義尚不清楚，但由于多巴胺神經(jīng)元衰老是帕金森病的一個(gè)標(biāo)志，研究人員建議，應(yīng)該監(jiān)測長期COVID患者患帕金森病相關(guān)癥狀的風(fēng)險(xiǎn)增加。迄今為止，帕金森氏癥的癥狀在人口研究中還沒有過多的報(bào)道。
參考資料
[1] SARS-CoV-2 infection causes dopaminergic neuron senescence
