研究人员已确定可逆转COVID-19引发大脑早衰的药物

研究人员已确定可逆转COVID-19引发大脑早衰的药物研究人员利用实验室培育的脑器官(如图中所示)来确定逆转由COVID-19感染引起的大脑早衰的药物虽然SARS-CoV-2主要是一种呼吸道病毒病原体,但它在急性期后也会产生一系列神经系统并发症。Long-COVID通常与认知障碍或脑雾有关,是一种值得注意的并发症,有大量证据表明COVID-19患者的大脑结构发生了显著变化。虽然衰老细胞或"僵尸"细胞--停止分裂的细胞在神经退行性疾病和衰老过程中出现的认知能力下降中的作用得到了研究的支持,但它们对与COVID-19相关的大脑衰老的贡献尚不清楚。这促使昆士兰大学(UQ)澳大利亚生物工程和纳米技术研究所(AIBN)的研究人员研究不同的SARS-CoV-2变体对脑组织的影响,并寻找可能逆转这一过程的药物。"我们发现COVID-19会加速'僵尸'或衰老细胞的出现,随着年龄的增长,这些细胞会自然地在大脑中逐渐积累,"该研究的第一作者和通讯作者胡利奥-阿瓜多说。"众所周知,衰老细胞会导致组织炎症和退化,使患者出现认知障碍,如脑雾和记忆力减退。"研究人员假设,SARS-CoV-2诱导的大脑衰老与病毒在急性期的神经炎症效应有关。为了验证他们的假设,研究人员分析了因严重的COVID-19或非感染性、非神经系统原因死亡的患者的大脑。他们发现,与对照组相比,COVID-19患者大脑中p16蛋白阳性细胞的数量增加了七倍多。细胞衰老通常以p16的表达为特征,研究结果表明,SARS-CoV-2有可能引发细胞衰老,从而导致认知能力下降,并加速与Long-COVID相关的神经退行性过程。研究人员随后用胚胎干细胞生成了脑器官组织(实验室制造的微型脑模型),并对器官组织进行了八个月的生理老化,然后测试了衰老剂或清除衰老细胞的药物的疗效。阿瓜多说:"我们用脑器官组织筛选一系列治疗药物,寻找能够清除衰老细胞的药物。"他们发现了四种能选择性消除衰老细胞的药物:Navitoclax、ABT-737、漆黄素以及达沙替尼和槲皮素的组合(D+Q)。Navitoclax和ABT-737可抑制Bcl-2蛋白,从而诱导衰老细胞凋亡或程序性细胞死亡。漆黄素和D+Q可通过血脑屏障,清除大脑中的衰老细胞。将衰老的器官组织暴露于两种剂量(每两周一次)的Navitoclax、ABT-737或D+Q,然后对它们进行大量RNA测序分析。人类干细胞衍生的脑器质性组织使研究人员能够进行在人类受试者身上难以进行的伦理和实际实验。与Navitoclax和ABT-737相比,D+Q的作用范围更广,可减轻细胞衰老所特有的多种促炎通路。除了作为一种衰老剂,D+Q还能使九个月大的器官组织的基因表达年龄恢复到与八个月大的器官组织相当的水平。D+Q治疗引起的基因表达变化与热量限制等延长寿命干预措施的特征呈正相关,这表明该药物在针对细胞衰老方面具有促进健康的作用。简而言之,这种疗法使器官组织的脑组织重新焕发青春。除了正常的脑衰老外,研究人员还用SARS-CoV-2的变种感染了脑器官组织,发现它们导致细胞衰老显著增加,尤其是Delta变种。用衰老剂处理受感染的有机体后,SARS-CoV-2病毒RNA的表达明显减少。研究人员随后对感染了SARS-CoV-2Delta变体的小鼠进行了实验。与对照组相比,使用漆黄素或D+Q治疗后,小鼠的存活率明显提高,中位寿命延长了60%。所有衰老干预措施都显著减少了与COVID相关的疾病特征,尤其是在D+Q治疗组,包括减少p16和促炎细胞因子。与类器官实验一样,研究人员发现,与未接受治疗的小鼠相比,接受衰老剂治疗的小鼠病毒基因表达显著降低,感染小鼠的衰老基因表达降低到与未感染大脑相当的水平。阿瓜多说:"还需要更多的研究来充分了解其中的机制,但这项研究标志着我们在了解病毒感染、衰老和神经健康之间错综复杂的关系方面迈出了重要一步。从长远来看,我们可以期待这些药物被广泛用于治疗由COVID-19等病毒感染引起的持续性急性感染后综合征"。研究人员说,使用脑器官组织使他们能够进行在人类受试者身上实际上很难进行的伦理研究,同样的方法也可用于研究其他与衰老相关的神经退行性疾病。这项研究的共同作者之一恩斯特-沃尔维唐(ErnstWolvetang)说:"我们的研究很好地展示了人脑模型如何加速治疗药物的临床前筛选--同时也向无动物试验迈进--并可能产生全球性影响。同样的药物筛选方法也有助于阿尔茨海默氏症的研究,以及一系列以衰老为驱动因素的神经退行性疾病的研究。"该研究发表在《自然-衰老》(NatureAging)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399213.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1399213.htm

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线粒体崩溃:研究人员揭示 COVID-19 对重要器官的隐性攻击

线粒体崩溃:研究人员揭示COVID-19对重要器官的隐性攻击这些发现发表在《科学转化医学》(ScienceTranslationalMedicine)杂志上,为COVID-19的新型治疗策略铺平了道路。线粒体存在于我们身体的每一个细胞中。负责生成线粒体的基因分散在细胞核内的核DNA和每个线粒体内的线粒体DNA(mtDNA)上。先前的研究表明,SARS-CoV-2蛋白可与宿主细胞中的线粒体蛋白结合,从而可能导致线粒体功能障碍。为了了解SARS-CoV-2如何影响线粒体,CHOP线粒体和表观基因组医学中心(CMEM)的研究人员与COV-IRT的同事一起分析了线粒体基因表达,以检测病毒造成的差异。为此,他们综合分析了受影响患者的鼻咽组织和尸检组织以及动物模型。该研究的第一作者、CHOP的CMEM博士后研究员JosephGuarnieri博士说:"人类患者的组织样本让我们能够观察线粒体基因表达在疾病开始和发展结束时受到的影响,而动物模型则让我们能够填补空白,观察基因表达差异随着时间的推移而发生的变化。"研究发现,在尸检组织中,肺部的线粒体基因表达已经恢复,但心脏、肾脏和肝脏的线粒体功能仍然受到抑制。在对动物模型进行研究并测量肺部病毒量达到高峰的时间时,尽管在大脑中没有观察到SARS-CoV-2的存在,但小脑中的线粒体基因表达却受到了抑制。其他动物模型显示,在SARS-CoV-2感染的中期阶段,肺部的线粒体功能开始恢复。综合来看,这些结果表明宿主细胞对最初感染的反应方式涉及肺部,但随着时间的推移,肺部的线粒体功能得到恢复,而在其他器官,特别是心脏,线粒体功能仍然受损。"这项研究为我们提供了强有力的证据,证明我们不能再把COVID-19严格地看作是一种上呼吸道疾病,而应该把它看作是一种影响多个器官的全身性疾病,"共同第一作者、CHOPCMEM主任道格拉斯-华莱士(DouglasC.Wallace)博士说。"我们在肺部以外的器官观察到的持续功能障碍表明,线粒体功能障碍可能会对这些患者的内脏器官造成长期损害。"虽然利用这些数据进行的未来研究将研究全身免疫和炎症反应可能是导致一些患者病情更加严重的原因,但研究小组在微RNA2392(miR-2392)中发现了一个潜在的治疗靶点,该靶点在本研究使用的人体组织样本中被证明可以调节线粒体功能。共同第一作者、生物统计学家、布罗德研究所客座研究员、COV-IRT创始人兼总裁AfshinBeheshti博士说:"在感染SARS-CoV-2的患者血液中,这种microRNA上调,这不是我们通常期望看到的。中和这种microRNA可能会阻碍病毒的复制,为有可能出现与该疾病相关的更严重并发症的患者提供了另一种治疗选择"。今年早些时候,盖茨基金会向华莱士博士和CMEM提供了资助,用于研究世界人口中的mtDNA变异如何影响线粒体功能,从而影响个体对SARS-CoV-2的敏感性。华莱士认为,SARS-CoV-2明显影响线粒体功能的证明支持了线粒体功能的个体差异可能是COVID-19个体严重程度的一个因素的假设。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376709.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1376709.htm

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突破性研究揭示 COVID-19 脑雾的潜在治疗方法

突破性研究揭示COVID-19脑雾的潜在治疗方法记忆力减退和学习困难是COVID-19患者在康复过程中出现的许多令人困惑的症状之一。然而,人们对造成这些认知障碍(俗称脑雾)的机制知之甚少。在一项新的研究中,伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员发现了导致感染SARS-CoV-2(COVID-19背后的病毒)的小鼠出现神经系统问题的机制。研究人员还找到了一种有助于预防这些变化的治疗方法。医学院解剖学和细胞生物学助理教授莎拉-卢茨(SarahLutz)领导了这项发表在《大脑》(Brain)杂志上的研究。研究小组重点研究了血脑屏障,它在多发性硬化症等其他神经系统疾病中也发挥着作用。正常情况下,血脑屏障保护大脑免受血液中潜在有害细胞或分子的侵害。但研究人员发现,受感染的小鼠血脑屏障血管渗漏,记忆力或学习能力受损。为了了解原因,研究人员观察了受感染小鼠大脑中的血管,看看哪些基因发生了最大的改变。他们发现,一种名为Wnt/β-catenin的信号通路明显减少,而这种信号通路有助于维持血脑屏障的健康,保护大脑免受损伤。根据这些结果,研究小组探讨了刺激Wnt/beta-catenin通路的基因疗法能否防止感染SARS-CoV-2的小鼠脑损伤。事实上,它就是这样做的。Lutz说:"他们的血脑屏障渗漏较少,免疫细胞对大脑的浸润也较少,从而改善了学习和记忆能力。"大脑中的血管内皮细胞(绿色)和基底膜(红色)。图片来源:SarahLutz由于年龄是感染COVID-19的人类出现认知障碍的一个风险因素,研究小组在研究中重点关注年龄较大的小鼠。他们特别追踪了小鼠的轻度感染情况。由于接种了疫苗,目前人类感染COVID-19的大多数病例都是轻度感染,而不是重度感染。然而,即使是轻度感染也会导致认知障碍,Lutz说。虽然这项研究距离为人类确立一种预防感染后认知障碍的疗法还有很长的路要走,但这项研究是在这条道路上迈出的重要一步。任何时候,只要能确定一种导致疾病的分子机制,就能了解基础生物学和一般疾病的病因。这项研究表明,改善血脑屏障的完整性对预防COVID-19并发症有好处。本杰明-戈德堡(BenjaminGoldberg)教授、UIC生物化学与分子遗传学系主任、该研究的合著者贾莱斯-雷曼(JaleesRehman)博士解释说,从COVID-19大流行中得到的一个重要教训是,即使是轻微感染也会对包括大脑在内的器官产生深远影响。"有必要对可能影响大脑的呼吸道感染开展更多研究,"雷曼说。"好消息是,通过研究感染激活的分子信号以及随后免疫系统对感染做出反应时的炎症过程,我们可以开发出新的靶向疗法,防止大脑和其他器官受到进一步损害。"编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426077.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1426077.htm

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研究人员发现普通感冒可以为儿童提供对COVID-19的保护瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员现在利用大流行之前收集的儿童血液样本进行了一项研究,他们发现了记忆T细胞,这些细胞对感染了SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)的细胞有反应。四种冠状病毒导致普通感冒对儿童的这种免疫力的一个可能解释是,他们已经有了由造成季节性普通感冒症状的四种冠状病毒之一引起的感冒。这可能会刺激T细胞的免疫反应,使其也能对感染SARS-CoV-2的细胞产生反应。这项新的研究加强了这一假设,并显示以前被OC43病毒激活的T细胞能够对SARS-CoV-2产生交叉反应。该研究的通讯作者、卡罗林斯卡学院实验医学系研究组组长AnnikaKarlsson说:"这些反应在生命早期特别强烈,随着我们年龄的增长,反应会变得更弱。我们的研究结果显示了T细胞反应是如何发展和随时间变化的,并能指导未来的疫苗监测和开发"。两岁时的强大免疫力研究结果表明,对冠状病毒的记忆性T细胞反应早在两岁时就已形成。该研究基于48份两岁和六岁儿童的血液样本,以及94份26岁至83岁成年人的样本。该分析还包括最近从COVID-19中康复的58人的血液样本。目前在卡罗林斯卡医学院Huddinge医学系的博士后研究员MarionHumbert说:"接下来,我们想对更小和更大的儿童、青少年和年轻的成年人做类似的研究,以便更好地跟踪对冠状病毒的免疫反应如何从童年发展到成年。"这篇论文是卡罗林斯卡医学院、伯尔尼大学(瑞士)、奥斯陆大学(挪威)和林雪平大学(瑞典)的研究人员之间合作研究的结果。该研究由瑞典研究理事会、斯德哥尔摩地区(CIMED)、卡罗林斯卡学院、Knut和AliceWallenberg基金会以及欧洲研究理事会资助。Karl-JohanMalmberg、EbbaSohlberg和SooAleman从本研究项目之外的公司和组织处获得费用(详见论文);所有其他研究人员均报告没有利益冲突。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355831.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1355831.htm

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研究发现COVID-19可触发大脑中的炎症 且多年来没有明显的症状

研究发现COVID-19可触发大脑中的炎症且多年来没有明显的症状昆士兰大学的研究小组由昆士兰大学生物医学科学学院的特伦特-伍德拉夫教授和爱德华多-阿尔伯诺斯-巴尔马塞达博士以及化学和分子生物科学学院的病毒学家领导。伍德鲁夫教授说:"我们研究了病毒对大脑免疫细胞'小胶质细胞'的影响,这些细胞是参与帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等大脑疾病进展的关键细胞。我们的团队在实验室中培养人类小胶质细胞,并用SARS-CoV-2感染细胞,该病毒导致COVID-19。我们发现细胞变得'愤怒',激活了帕金森氏症和阿尔茨海默氏症蛋白质在疾病中可以激活的相同途径,即炎症体"。一个被COVID-19感染的小鼠大脑,绿色显示"愤怒的"小胶质细胞,红色部分为SARS-CoV-2。资料来源:昆士兰大学AlbornozBalmaceda博士说,触发炎性体途径在大脑中引发了一场"大火",开始了一个慢性和持续的杀死神经元的过程。"这是一种无声的杀手,因为多年都可以看不到任何外在症状"。-阿尔伯诺兹-巴尔马塞达博士"这可能解释了为什么一些患过COVID-19的人更容易出现类似于帕金森病的神经系统症状"。研究人员发现,病毒的尖峰蛋白足以启动这一过程,而且当大脑中已经有与帕金森病有关的蛋白质时,这一过程会进一步加剧。伍德鲁夫教授说:"因此,如果某人已经有了帕金森病的倾向,拥有COVID-19可能就像在大脑中的'火'上浇了更多的燃料。同样的情况也适用于阿尔茨海默氏症和其他与炎症体有关的痴呆症的易感性。"但该研究也发现了一种潜在的治疗方法。研究人员施用了昆士兰大学开发的一类抑制性药物,这些药物目前正在对帕金森病患者进行临床试验。"我们发现它成功地阻断了由COVID-19激活的炎症途径,基本上原理就是灭火,"AlbornozBalmaceda博士说。"该药物减少了COVID-19感染的小鼠和人类的小胶质细胞的炎症,这表明未来可能有一种预防神经变性的治疗方法。"虽然COVID-19和痴呆症疾病如何影响大脑之间的相似性令人担忧,但它也意味着一种可能的治疗方法已经存在了。还需要进一步的研究,但这有可能是治疗一种病毒的新方法,否则可能会对健康造成难以言喻的长期影响。"这项研究由阿尔贝托-阿马里拉-奥尔蒂斯博士和丹尼尔-瓦特森副教授共同领导,昆士兰大学和国际上有33名合著者参与。这项研究于11月1日发表在《自然》的《分子精神病学》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332273.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1332273.htm

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NIH研究人员在尸检样本的大脑中发现SAR-CoV-2病毒

NIH研究人员在尸检样本的大脑中发现SAR-CoV-2病毒来自美国国立卫生研究院(NIH)的科学家们对2020年4月至2021年3月进行的尸检样本进行了测试。他们对其中11名患者的神经系统,包括大脑,进行了广泛的取样。所有患者都死于COVID-19且没有人接种过疫苗。38名患者的血浆对SARS-CoV-2检测呈阳性,3名检测呈阴性,另外3名患者的血浆无法获得。30%的患者为女性,年龄中位数为62.5岁,27名患者(61.4%)有三个或更多的合并症。从症状出现到死亡的中位时间间隔为18.5天。分析显示,正如预期的那样,SARS-CoV-2主要感染和破坏气道和肺部组织。但研究人员还在84个不同的身体部位和体液中发现了病毒RNA,在一个案例中,他们在病人症状开始230天后分离出了病毒RNA。研究人员在一名病人的下丘脑和小脑以及另外两名病人的脊髓和基底神经节中检测到SARS-CoV-2的RNA和蛋白质。"尽管有大量病毒载量",但他们发现对脑组织的损害很小。同时研究人员还证明在症状出现后的头两周,病毒在多个非呼吸道部位复制。他们从不同组织中分离出了有活力的SARS-CoV-2病毒,包括大脑、心脏、淋巴结、胃肠道、肾上腺和眼睛。他们从55个测试标本中的25个(45%)中分离出了病毒。他们补充说:"我们专注于较短的尸检间隔,采用全面的标准化方法收集组织,在固定前解剖大脑,随后将组织保存在RNA中,并对新鲜组织进行快速冷冻,这使我们能够通过[聚合酶链反应]和[原位杂交]以高灵敏度检测和量化SARS-CoV-2RNA水平,并在细胞培养中从多个非呼吸道组织包括大脑中分离病毒,这与其他研究相比是明显的区别。"高级研究作者DanielChertow,MD,MPH,在NIH的一份新闻稿中说,在这项工作之前,"该领域的想法是SARS-CoV-2主要是一种呼吸道病毒。"一年前他与同事们分享新的发现:病毒存在于整个身体,帮助科学家们探索广泛感染的身体组织和"长COVID"之间的关系,或感染后持续数周和数月的症状。据共同作者StephenHewitt博士说,由美国国立卫生研究院资助的PaxlovidRECOVER试验的一部分预计将于2023年开始,包括对《自然》研究中强调的尸检工作的扩展,他是RECOVER项目指导委员会的成员。RECOVER试验中的尸检包括那些既接种了疫苗又感染了相关变种的人--这些数据在昨天的研究中并没有提供。"我们希望复制关于病毒持久性的数据,并研究与长期COVID的关系,"Hewitt说。"不到一年的时间,我们有大约85个病例,我们正在努力扩大这些工作。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337183.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1337183.htm

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COVID-19病毒可导致脑细胞融合 可能解释"脑雾"

COVID-19病毒可导致脑细胞融合可能解释"脑雾"一些病毒不会杀死它们的宿主细胞,而是导致大脑功能紊乱。它们这样做的机制在非脑细胞中是可以理解的:病毒使用称为fusogens的特殊分子与细胞融合并进入细胞。fusogens劫持了细胞的机器以产生更多的病毒,从而将病毒--以及更多的fusogens--传播到邻近的细胞。直到现在还不清楚的是fusogens如何影响脑细胞。悉尼麦考瑞大学的研究人员与昆士兰大学和芬兰赫尔辛基大学合作,研究化脓性物质对大脑的影响。这项研究依赖于大脑器官,即模拟真实情况的人工种植的"迷你大脑"。该研究的共同作者YaziKe说:"我们将人类干细胞重新编程为脑细胞,包括神经元,并让它们在一个培养皿中组装成迷你大脑。"研究人员对感染了包括SARS-CoV-2病毒在内的迷你大脑与未感染的对照器官进行比较。他们发现,病毒导致神经元之间、神经元和胶质细胞之间以及胶质细胞之间的融合。胶质细胞是大脑和脊髓中的非神经元细胞,帮助支持和保护神经元。该研究的共同作者之一MassimoHilliard说:"我们发现COVID-19导致神经元经历一个细胞融合过程,这在以前是没有见过的。在神经元感染SARS-CoV-2后,穗状S蛋白会出现在神经元中,一旦神经元融合,它们就不会死亡。"穗状蛋白,或S蛋白,是SARS-CoV-2的关键生物特征之一。它位于病毒的外部,使其能够穿透宿主细胞并导致感染。研究人员说,这种没有细胞死亡的融合可以解释一些人在感染COVID-19后出现的慢性神经系统症状,如头痛、"脑雾"、味觉和嗅觉丧失,以及疲惫。该研究的主要作者RamónMartínez-Mármol说:"在目前对病毒进入大脑时发生的情况的理解中,有两种结果--要么细胞死亡,要么发炎。但我们已经显示了第三种可能的结果,即神经元融合"。该研究揭示了病毒感染后的神经系统事件的新机制,这使人们对COVID-19的长期影响以及也许其他神经系统疾病有了更多的了解。"这项非常全面的研究可以帮助我们了解这种病毒行为的一些机制,"该研究的合著者之一LarsIttner说。"我们也已经在我们的实验室开始了一项研究计划,围绕了解COVID感染对大脑的影响,以及这如何影响痴呆症的进展、结果甚至是发病"。该研究发表在《科学进展》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364207.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1364207.htm

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