Cell Stem Cell：新研究表明 SARS-CoV-2 可以感染多巴胺能神经元，导致它们衰老

在一项新的研究中，来自美国威尔康奈尔医学中心、纪念斯隆-凯特琳癌症中心和哥伦比亚大学瓦格罗斯内外科医学院的研究人员指出导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2可感染大脑中的多巴胺能神经元并引发衰老，即它们失去生长和分裂的能力。他们认为，对这一发现的进一步研究可能会揭示与长新冠（long COVID）相关的神经症状，如脑雾、嗜睡和抑郁。相关研究结果于2024年1月17日在线发表在Cell Stem Cell期刊上，论文标题为“SARS-CoV-2 infection causes dopaminergic neuron senescence”。

这些研究结果表明，感染了SARS-CoV-2的多巴胺能神经元会停止工作，并发出导致炎症的化学信号。正常情况下，这些神经元产生多巴胺，其中多巴胺是一种神经递质，在愉悦感、动机、记忆、睡眠和运动中发挥作用。这些神经元受损也与帕金森病有关。

论文共同通讯作者、威尔康奈尔医学中心基因组健康中心主任Shuibing Chen博士说，“这个项目最初是为了研究不同器官中的各类细胞如何对 SARS-CoV-2 感染做出反应。我们测试了肺细胞、心脏细胞、胰腺β细胞，但衰老途径只在多巴胺能神经元中被激活。这是一个完全出乎意料的结果。”

在此之前，Chen博士领导了利用人类干细胞生成多种细胞类型的研究工作，并对它们进行测试，以确定SARS-CoV-2能感染哪些细胞。这使得他们能够研究在COVID-19期间这种病毒可能感染的组织范围，因为不同患者的症状多种多样。他们还研究了感染SARS-CoV-2的患者的尸检样本，以证实来自实验室培养细胞的观察结果。

令人惊讶的是，他们发现在暴露于SARS-CoV-2的多巴胺能神经元中，受感染的比例很小，约为5%。Chen博士说，“多巴胺能神经元的感染率没有肺细胞那么高，肺细胞是这种病毒的主要攻击目标，但是即使是一小部分受感染的多巴胺能神经元也可能产生严重影响。”

有趣的是，并非所有类型的神经元细胞都容易受到病毒感染。这些作者观察到，在相同的实验条件下，皮质神经元并不允许SARS-CoV-2感染。

在这篇论文中，这些作者利用转录谱技术确定了SARS-CoV-2感染如何改变基因活性以及由此导致的细胞行为方式的变化。Chen博士说，“我们发现，只有多巴胺能神经元的衰老途径被激活。与此形成鲜明对比的是，受SARS-CoV-2感染的肺部类器官、胰腺细胞、肝脏类器官或心脏细胞中的衰老通路基因并没有明显开启。”

这些作者发现，实验室培养的受感染的多巴胺能神经元和来自COVID-19患者尸检样本的多巴胺能神经元的基因特征---基因活动的独特模式---是相同的，其中包括触发炎症化学信号的基因。

图片来自Cell Stem Cell, 2024, doi:10.1016/j.stem.2023.12.012

接下来，这些作者寻找保护这些神经元的方法，以降低患者感染病毒后出现神经缺陷的风险。他们测试了市场上已上市的治疗各种疾病的药物，以找到一种能阻止SARS-CoV-2感染或使受感染的多巴胺能神经元免于衰老的药物。他们的筛选结果显示，有三种药物可以阻止 SARS-CoV-2 感染，从而防止多巴胺细胞衰老：利鲁唑（治疗筋萎缩性侧索硬化症）、二甲双胍（治疗糖尿病）和伊马替尼（治疗癌症）。对这些药物的进一步研究可能会找到防止这种病毒攻击大脑的方法。

虽然大多数人都会感染SARS-CoV-2，但只有一些人会受到影响，因为神经系统症状的风险与许多因素有关，包括疾病的严重程度和遗传。人类群体研究正在进一步探索这方面的问题。

虽然这些发现的临床意义尚不清楚，但由于多巴胺能神经元衰老是帕金森病的特征之一，这些作者建议，应该监测长新冠患者患帕金森病相关症状的风险。迄今为止，帕金森病的症状在人群研究中还没有过多的报道。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Liuliu Yang et al. SARS-CoV-2 infection causes dopaminergic neuron senescence. Cell Stem Cell, 2024, doi:10.1016/j.stem.2023.12.012.

SARS-CoV-2 can infect dopamine neurons causing senescence. https://medicalxpress.com/news/2024-01-sars-cov-infect-dopamine-neurons.html