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Nature Aging:抗衰老疗法缓解大脑衰老和新冠病毒对大脑的伤害

来源:Aging 2023-11-23 15:22

病毒诱导的衰老有助于加速大脑炎症和中枢神经系统衰老,并且Senolytic疗法在COVID-19神经病理学治疗中具有潜在作用。

昆士兰大学的研究人员在 Nature Aging 期刊发表了题为:Senolytic therapy alleviates physiological human brain aging and COVID-19 neuropathology 的研究论文。

该研究表明,衰老细胞在衰老人大脑类器官中积累,SARS-CoV-2感染会诱导人大脑类器官中的细胞衰老,而Senolytic疗法能够减少年龄相关的炎症并恢复转录组衰老时钟。在表达人ACE2并感染了SARS-CoV-2的小鼠模型中,Senolytic疗法改善了其临床表现和生存率,降低了其脑内病毒载量,促进了多巴胺能神经元的存活,并减轻了病毒和促炎基因的表达。

这些结果表明,细胞衰老在驱动大脑衰老和SARS-CoV-2诱导的神经病理学方面发挥着重要作用,而Senolytic疗法具有治疗效益。

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在这项研究中,研究团队首次证明了Senolytic疗法在清除生理衰老的人类多能干细胞(hPSC)来源的大脑类器官(Brain Organoids)中的衰老细胞的有效性,显著恢复了大脑类器官转录组水平的衰老时钟。

更重要的是,该研究报告了COVID-19患者死后脑组织中衰老细胞的富集,并进一步表明,SARS-CoV-2和高度嗜神经病毒(例如寨卡病毒、日本脑炎病毒)在诱导人类大脑类器官细胞衰老方面发挥的直接作用。

对SARS-CoV-2变异株的筛选发现,Delta是对人类大脑类器官的细胞衰老诱导最强的变异株。对Delta诱导的衰老细胞的空间转录组学分析揭示了一种独特的衰老类型,其转录特征与未感染的大脑类器官中自然出现的衰老细胞不同。

此外,对SARS-CoV-2感染的大脑类器官进行Senolytic治疗,选择性地去除衰老细胞,减轻衰老相关的分泌表型(SASP)相关炎症,并降低SARS-CoV-2的RNA表达,表明衰老细胞在促进病毒滞留方面可能发挥作用。

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最后,为了验证这些发现在体内的相关性,研究团队进一步在表达人血管紧张素转化酶2(hACE2)并感染了SARS-CoV-2的小鼠模型中测试了Senolytic疗法的效果。这一体内实验表明,Senolytic疗法改善了小鼠的临床表现和生存率,降低了其脑内病毒载量,改善了多巴胺能神经元的存活,减少了星形胶质细胞增生,减轻了感染小鼠脑内的衰老和SASP相关基因表达。 

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这些研究结果表明,病毒诱导的衰老有助于加速大脑炎症和中枢神经系统衰老,并且Senolytic疗法在COVID-19神经病理学治疗中具有潜在作用。

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