血管化的人类大脑器官作为HIV-1神经病变发生过程中大脑外围轴的模型
Sathish Selvam1, Roberta S Dos Reis1, Marc C E Wagner1
1Department of Infectious Diseases and Microbiology, School of Public Health, University of Pittsburgh, 2117 Pitt Public Health, 130 DeSoto Street, Pittsburgh, PA, 15260, USA.
Scientific reports
|January 6, 2026
概括
研究人员开发了血管化大脑器官 (EndohBOs),以模拟人类的中枢神经系统 (CNS). 这些器官支持HIV-1感染和持久性,即使使用抗逆转录病毒疗法 (ART),为研究神经向性病原体提供了一个新的平台.
科学领域:
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 组织工程是组织工程.
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 传统的大脑器官缺乏血管化,限制了它们在模拟大脑发育和疾病方面的生理相关性.
- 血管化对于营养和氧气扩散至关重要,影响有机体活力,并模仿人类神经血管单元.
- 人类诱导的多能干细胞 (hiPSCs) 是产生复杂大脑模型的关键.
研究的目的:
- 开发血管化大脑器官 (EndohBOs) 用于模拟人类的中枢神经系统 (CNS).
- 为了研究HIV-1感染对血管化大脑模型内内皮质完整性的影响.
- 评估抗逆转录病毒疗法 (ART) 预防EndohBOs病毒复制的疗效.
主要方法:
- 使用hiPSCs生成血管化大脑器官 (EndohBOs),包括过度表达ETV2的器官.
- 为增强血管化而优化的共同培养差异化协议.
- 对EndohBOs暴露在HIV-1感染细胞和随后的病毒复制量的量化 (p24 ELISA,qRT-PCR) 有或没有ART.
主要成果:
- 成功开发了表现出关键神经血管单元标记物的EndohBOs (CD31,Collagen IV,GFAP).
- 在EndohBOs中,HIV-1感染原始巨原生细胞或单细胞 (PMPs) 的传播增加.
- 在EndohBOs中,ART治疗在降低病毒RNA或p24水平方面表现出有限的有效性,这表明病毒复制持续.
结论:
- 血管化大脑器官 (EndohBOs) 为研究中枢神经系统疾病和像HIV-1这样的神经向性病原体提供了一个生理上相关的模型.
- EndohBOs 作为测试旨在恢复神经血管完整性的中枢神经系统向疗法的宝贵平台.
- 该模型强调了尽管有ART,但HIV-1复制的持续性,强调了对中枢神经系统相关感染的新型治疗策略的需求.
