目前抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法（antiretroviral therapy, ART）普遍應(yīng)用于人體免疫缺陷病毒感染,即便如此，50%以上的HIV患者仍表現(xiàn)出健忘、困惑、行為改變和運(yùn)動(dòng)缺陷等癥狀，即HIV相關(guān)的神經(jīng)認(rèn)知障礙(HIV-associated neurocognitive disorders，HAND)，但由于HAND的作用機(jī)制不明確，也缺乏代表性模型，導(dǎo)致無法針對性治療。

近日，佩恩牙科醫(yī)學(xué)院和佩勒曼醫(yī)學(xué)院以及費(fèi)城兒童醫(yī)院的研究者們建立了一種基于人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(human-induced pluripotent stem cell, hiPSC)的模型，發(fā)現(xiàn)HIV感染會增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元的EIF2信號。該研究發(fā)表在《Stem Cell Reports》期刊上。

DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.02.010

通常認(rèn)為，神經(jīng)元不直接接觸HIV，而是在感染中受損；星形膠質(zhì)細(xì)胞會向突觸發(fā)送促炎癥因子而造成損傷；負(fù)責(zé)維持健康環(huán)境的小膠質(zhì)細(xì)胞在HIV感染期間會擴(kuò)張并導(dǎo)致炎癥。研究者獨(dú)立地將hiPSCs分化為前腦樣興奮性神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞三種類型，然后混合在一起，利用這種培養(yǎng)基來探索HIV感染和ART如何影響細(xì)胞。

三種細(xì)胞的分化流程，之后將其結(jié)合為Tri-culture（±HIV感染和ART）

對帶有HIV感染的小膠質(zhì)細(xì)胞的三種培養(yǎng)物進(jìn)行單細(xì)胞RNA序列分析，檢測到三種細(xì)胞類型細(xì)胞中存在EIF2信號，小膠質(zhì)細(xì)胞中有炎癥信號。之后，用EFZ（efavirenz）——抗逆轉(zhuǎn)錄病毒化合物治療則極大地解決了這些特征，同時(shí)也增加了HIV感染的小膠質(zhì)細(xì)胞中的RhoGDI和CD40信號，這與小膠質(zhì)細(xì)胞所產(chǎn)的轉(zhuǎn)化生長因子α的持續(xù)增加有關(guān)。

HIV感染的hiPSC Tri-culture模型中，ART治療仍伴隨神經(jīng)炎癥和EIF2信號存在

綜上，研究者描述了源于hiPSC的小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元的三種培養(yǎng)方法，并發(fā)現(xiàn)HIV感染會導(dǎo)致所有三種細(xì)胞類型的EIF2信號增強(qiáng)，而EFZ的單獨(dú)治療可通過RNA的表達(dá)來產(chǎn)生炎癥信號，此外，感染的小膠質(zhì)細(xì)胞可增加炎癥反應(yīng)，減少突觸的吞噬功能。未來，希望更多科學(xué)家們可以探究HIV對大腦影響的其他方面，例如：HIV如何通過血腦屏障等。

參考資料：

[1] A new way to study HIV's impact on the brain

[2] Neuroinflammation and EIF2 Signaling Persist despite Antiretroviral Treatment in an hiPSC Tri-culture Model of HIV Infection

原標(biāo)題：一種新方法揭示HIV如何影響大腦認(rèn)知功能！