基于水凝的3D人类iPSC衍生的神经元培养物用于研究狂犬病病毒感染
Papon Muangsanit1, Thanathom Chailangkarn1, Nathiphat Tanwattana1,2
1Virology and Cell Technology Research Team, National Center for Genetic Engineering and Biotechnology (BIOTEC), National Science and Technology Development Agency (NSTDA), Pathumthani, Thailand.
Frontiers in cellular and infection microbiology
|September 11, 2023
概括
使用诱导多能干细胞的新3D神经元模型改善了狂犬病病毒 (RABV) 感染研究. 这种模型揭示了独特的病毒菌株行为和增强的宿主反应,促进了对中枢神经系统 (CNS) 狂犬病病因的理解.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 病毒学 病毒学
- 干细胞生物学 干细胞生物学
背景情况:
- 狂犬病病毒 (RABV) 构成重大威胁,但体外模型缺乏研究其中枢神经系统 (CNS) 病变的复杂性.
- 了解RABV与宿主相互作用需要模拟体内微环境的模型,包括细胞矩阵通信.
研究的目的:
- 开发和描述基于3D水凝的神经元培养模型,使用诱导的人类多能干细胞 (hiPSCs) 来研究RABV感染.
- 为了比较RABV复制动力学和主体响应3D与传统的2D神经元培养.
- 研究3D微环境对RABV与宿主相互作用和神经病理路径的影响.
主要方法:
- 开发一种3D原-Matrigel水凝封装hiPSC衍生的神经元,用于RABV感染.
- 通过细胞活力,形态和神经元标记基因表达来对3D模型进行表征.
- 在2D和3D培养中检查野生类型泰国 (TH) 和CVS-11 RABV菌株的复制动力学.
- 使用NanoString的神经病理途径的差异基因表达分析 (DEG).
主要成果:
- 与2D培养相比,3D hiPSC衍生的神经元模型表现出增强的神经元网络连接,成熟和差异化.
- 在3D模型中观察到TH和CVS-11 RABV菌株的明显复制动力学.
- 与2D模型相比,3D模型显示与炎症,亡和RABV感染时突触信号相关的基因 (DEGs) 的差异表达显著增加.
- 对CVS-11感染的细胞反应在3D模型中比2D模型更为明显,表明微环境的影响.
结论:
- 一个基于水凝的3DhiPSC衍生的神经元模型为研究RABV感染提供了更生理的环境.
- 这种先进的模型增强了对中枢神经系统内RABV与宿主相互作用的理解.
- 3D模型是未来研究狂犬病病毒病原和神经病理学的有希望的技术.
