Cell Stem Cell：SARS-CoV-2可以感染多巴胺神經元，導致衰老

來源：作者：人氣：-發表時間：2024-01-23 09:44:00【大中小】

摘要：一項新的研究報告稱，導致COVID的病毒SARS-CoV-2可以感染大腦中的多巴胺神經元并引發衰老

一項新的研究報告稱，導致COVID的病毒SARS-CoV-2可以感染大腦中的多巴胺神經元并引發衰老——當細胞失去生長和分裂的能力時。來自威爾康奈爾醫學院、紀念斯隆凱特琳癌癥中心和哥倫比亞大學瓦格洛斯內科和外科醫生學院的研究人員表示，對這一發現的進一步研究可能會揭示與長期COVID相關的神經系統癥狀，如腦霧、嗜睡和抑郁。

研究結果發表在1月17日的《細胞干細胞》雜志上，表明感染了SARS-CoV-2的多巴胺神經元停止工作，并發出引起炎癥的化學信號。正常情況下，這些神經元會產生多巴胺，這是一種神經遞質，在愉悅感、動機、記憶、睡眠和運動中發揮作用。這些神經元的損傷也與帕金森病有關。

圖1 SARS-CoV-2感染導致多巴胺神經元衰老

“這個項目開始是為了研究不同器官中不同類型的細胞如何對SARS-CoV-2感染做出反應。我們測試了肺細胞、心臟細胞、胰腺細胞，但衰老途徑只在多巴胺神經元中被激活，這是一個完全出人意料的結果。”Shuibing Chen博士說。

確定SARS-CoV-2如何影響不同細胞

此前，Shuibing Chen,博士領導了從人類干細胞中產生多種細胞類型的研究，并對它們進行了測試，以確定SARS-CoV-2可以感染哪些細胞。這使得研究人員能夠調查在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，以證實他們從實驗室培養的細胞中觀察到的結果。

令人驚訝的是，他們發現暴露于SARS-CoV-2的多巴胺神經元中有一小部分被感染，約為5%。“多巴胺神經元的感染率不像病毒的主要目標肺細胞那么高，但即使是一小部分受感染的細胞也可能產生嚴重的影響，”Chen博士說。

有趣的是，并不是所有的神經細胞類型都容易受到病毒感染。研究人員觀察到，在相同的實驗條件下，皮質神經元不允許感染SARS-CoV-2。

圖2 hPSC衍生的DA神經元對SARS-CoV-2感染易感

保護多巴胺神經元

在本文中，研究人員使用轉錄譜來確定SARS-CoV-2感染如何改變基因活性以及由此導致的細胞行為變化。“我們發現只有多巴胺細胞激活了衰老途徑，”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、胰腺細胞、肝類器官或心臟細胞中，衰老途徑的基因沒有顯著開啟。

研究人員發現，來自受感染的實驗室培養的多巴胺神經元的基因特征——基因活動的獨特模式——與來自COVID尸檢樣本的多巴胺神經元是相同的。這包括觸發炎癥化學信號的基因。

接下來，他們尋找保護神經元的方法，以降低患者感染病毒后出現神經缺陷的風險。

研究人員測試了已經在市場上銷售的各種藥物，以找到一種既能預防SARS-CoV-2感染，又能拯救被感染的多巴胺神經元免于衰老的藥物。篩選發現了三種阻斷SARS-CoV-2感染從而阻止多巴胺細胞衰老的藥物: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)。對這些藥物的進一步研究可能會找到一種方法來防止病毒對大腦的攻擊。

雖然大多數人都會接觸到COVID，但只有某些人會受到影響，因為許多因素都涉及神經癥狀的風險，包括疾病的嚴重程度和遺傳。人口研究正在進一步探索這方面的問題。

雖然這些發現的臨床意義尚不清楚，但由于多巴胺神經元衰老是帕金森病的一個標志，研究人員建議，應該監測長期COVID患者患帕金森病相關癥狀的風險增加。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道。

參考資料

[1] SARS-CoV-2 infection causes dopaminergic neuron senescence