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由塔夫茨大学领导的工程师和科学家使用三维 (3-D) 人体组织培养模型模拟大脑中的成分和条件，以证明散发性阿尔茨海默病与单纯疱疹病毒 I 感染 (HSV-1) 之间可能存在因果关系.今天在Science Advances上报道，该模型将允许进一​​步研究这种破坏性神经退行性疾病的原因和可能的治疗方法。

在用 HSV-1感染生物工程脑模型中的神经元后，研究人员观察到淀粉样斑块的形成、神经元丢失、神经炎症和神经网络功能减弱，这些都是阿尔茨海默病的典型特征。用抗病毒药物伐昔洛韦治疗脑组织模型导致斑块形成和其他疾病标志物减少。

其他研究人员的研究表明，病原体是可能导致阿尔茨海默病发展的环境因素，许多研究都指向 HSV-1。

“我们的脑组织模型使我们能够更仔细地研究疱疹与阿尔茨海默氏病之间的潜在因果关系，结果很有趣，”塔夫茨大学斯特恩家族工程学教授兼生物医学工程系主任大卫卡普兰说。工程学院。“在疱疹感染仅 3 天后，我们看到大而致密的 β 淀粉样蛋白斑块形成，以及一些负责产生斑块的酶的表达增加。我们观察到神经元丢失、神经炎症和神经元之间的信号传导抑制——一切我们在患者身上观察。这种疾病的这么多方面以前从未在体外被复制过。”

研究人员发现，与未感染的组织相比，40 个阿尔茨海默病相关基因在 HSV-1 感染的脑组织结构中过度表达。其中最突出的是编码组织蛋白酶 G 和 BACE2 的基因，这两种酶已知与阿尔茨海默病有关，并参与斑块中 β 淀粉样肽的产生。在组织模型中观察到的这些过度表达的基因产物中的一些可能成为未来候选药物的靶标。

“这是一种阿尔茨海默氏病模型，与其他研究使用的模型非常不同，”David Kaplan 实验室的博士后研究员、该研究的第一作者 Dana Cairns 说。“大多数其他研究依赖于使用神经元中的基因突变来诱发阿尔茨海默氏病样表型，而我们的研究却没有，这才是真正与众不同的地方。我们使用正常神经元的模型使我们能够证明单独的疱疹病毒足以诱发阿尔茨海默氏症疾病表型。”

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