即使抗逆转录病毒疗法将血液中的病毒抑制至检测不到的水平,HIV仍可能在大脑中持续存在。
康奈尔大学医学院(Weill Cornell Medicine)研究人员利用重编程为神经元的参与者皮肤细胞,发现了与HIV感染相关的基因特征,这些特征可能导致该疾病患者常出现的认知障碍,即使病毒处于控制状态。
这项发表于《JCI Insight》12月1日刊的研究,在获得知情同意的情况下,从六名病毒学抑制的HIV感染者和七名年龄与性别匹配的非感染者皮肤中采集成纤维细胞。研究人员应用细胞身份重编程技术,将成纤维细胞诱导转化为神经元,发现HIV感染者的神经元在基因活性模式上存在关键差异。
这些基因活性差异部分与既往HIV感染者与非感染者的尸检脑样本研究结果相似,另一些则是首次观察到的差异,为HIV相关认知缺陷的病因提供了潜在新线索。
"这些发现为我们未来研究特定基因和生物通路如何导致此类认知障碍奠定了基础,"该研究资深作者、康奈尔大学医学院传染病学部医学助理教授兼NewYork-Presbyterian/康奈尔大学医学中心传染病医师特蕾莎·H·埃弗林博士表示。
HIV建立感染后可侵入人体中枢神经系统,感染小胶质细胞等免疫细胞以及星形胶质细胞等支持细胞。即使抗逆转录病毒疗法将血液病毒抑制至检测不到水平,HIV仍可能在大脑中持续存在。这种慢性感染及相关炎症可能导致记忆问题、注意力难以集中、情绪异常和运动迟缓。
尽管HIV治疗有效,全球仍有25%至50%的HIV感染者受神经认知障碍影响,患病率和严重程度因人群和研究环境而异。在病毒学抑制良好的治疗队列中,发病率总体呈下降趋势。
然而,由于HIV影响神经元的潜在机制在小鼠模型和尸检组织中难以研究,目前尚无针对感染神经认知效应的治疗方法。埃弗林博士的创新模型提供了新的研究路径。
研究人员诱导采样成纤维细胞表达特定基因,将其转化为神经元。与其他方法不同,这种重编程技术产生的神经元保留了供体的年龄相关特征,这对研究与衰老相关的疾病至关重要。
HIV感染者组与非感染者组诱导神经元之间显著的基因活性差异表明,尽管病毒被抑制,感染仍对细胞产生重大系统性影响。值得注意的是,由于神经元源自皮肤细胞,基因表达差异不能归因于大脑中感染细胞的直接暴露,更可能反映了HIV感染的广泛效应。
在基因表达改变的基因中,炎症基因IFI27在HIV感染者中表达上调(活性增强)。另外三个基因FOXL2NB、FOXL2和LINC01391的表达水平降低,与认知障碍相关。研究人员计划针对这些基因在HIV感染者体内的效应,以及在更复杂的模型系统中开展深入研究。
本研究由美国国家老龄化研究所(资助号R21AG071433和R56AG078970)、国家神经疾病与中风研究所(资助号R21NS126094和R01NS117458)、国家过敏与传染病研究所(资助号UM1AI164559和R56AI125128)、国家心理健康研究所(资助号R01MH130197)、国家药物滥用研究所(资助号U01DA058527和R01DA052027)、德国研究基金会(资助号HU 1636/13-1)以及科隆大学医学院Koeln Fortune项目(资助号85/2025)提供资金支持。
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