新しい研究では、新型コロナウイルスを引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2が脳内のドーパミンニューロンに感染し、細胞の成長と分裂の能力を失う老化を引き起こす可能性があると報告した。 ワイル・コーネル医学、メモリアル・スローン・ケタリングがんセンター、コロンビア大学バジェロス内科医・外科医院の研究者らは、この発見に関するさらなる研究により、脳霧、無気力、うつ病などの長期にわたる新型コロナウイルスに関連する神経症状が解明される可能性があると示唆している。
の 所見1月17日にCell Stem Cell誌に発表された論文は、SARS-CoV-2に感染したドーパミンニューロンが機能を停止し、炎症を引き起こす化学信号を発信することを示した。 通常、これらのニューロンは、喜び、モチベーション、記憶、睡眠、運動の感情に役割を果たす神経伝達物質であるドーパミンを生成します。 これらのニューロンの損傷はパーキンソン病にも関係しています。
「このプロジェクトは、さまざまな臓器のさまざまな種類の細胞が SARS-CoV-2 感染にどのように反応するかを調査するために始まりました。 私たちは肺細胞、心臓細胞、膵臓ベータ細胞をテストしましたが、老化経路が活性化されるのはドーパミンニューロンのみでした」と主著者は述べた。 チェン・シュイビン博士ゲノムヘルスセンターの所長、キルトファミリー教授外科、および ハートマン治療器官再生研究所 ワイル・コーネル医科大学にて。 「これは全く予想外の結果でした。」
SARS-CoV-2 がさまざまな細胞にどのような影響を与えるかを解明する
以前、チェン博士はヒト幹細胞から複数の細胞型を生成する取り組みを主導し、それらをテストしてSARS-CoV-2がどの細胞型に感染するかを確認した。 これにより、研究者らは、さまざまな患者にさまざまな症状が現れる新型コロナウイルス感染症の際に感染する可能性のある組織の範囲を調査することができた。 彼らはまた、ウイルスに感染した患者の剖検サンプルを研究し、研究室で増殖させた細胞からの観察結果を確認した。
驚くべきことに、SARS-CoV-2に曝露されたドーパミンニューロンのうち、約5パーセントというわずかな割合が感染していることが判明した。 「ドーパミンニューロンの感染率は、ウイルスの主な標的である肺細胞ほど高くありませんが、たとえ少数の感染細胞集団であっても深刻な影響を与える可能性があります」とチェン博士は述べた。
興味深いことに、すべての神経細胞タイプがウイルス感染に対して脆弱であるわけではありません。 研究者らは、同一の実験条件下では皮質ニューロンがSARS-CoV-2感染を許容しないことを観察した。
ドーパミンニューロンの保護
この論文では、研究者らは転写プロファイリングを使用して、SARS-CoV-2感染が遺伝子活性をどのように変化させ、その結果として細胞の挙動がどのように変化するかを特定した。 「ドーパミン細胞だけが老化経路を活性化していることを発見しました」とチェン博士は語った。 まったく対照的に、SARS-CoV-2に感染した肺オルガノイド、膵臓細胞、肝臓オルガノイド、または心臓細胞では、老化経路の遺伝子は有意に活性化しなかった。
研究者らは、感染した実験室で培養されたドーパミンニューロンと、新型コロナウイルスの解剖サンプルから得られたドーパミンニューロンからの遺伝子シグネチャ（遺伝子活性の独特のパターン）が同じであることを発見した。 これには、炎症の化学シグナルを引き起こす遺伝子が含まれていました。
次に、患者がウイルスに感染した場合に神経学的欠陥のリスクを軽減するためにニューロンを保護する方法を模索した。
研究者らは、SARS-CoV-2感染を予防する薬、または感染したドーパミンニューロンを老化から救う薬を見つけるために、さまざまな症状に対してすでに市販されている薬を試験した。 このスクリーニングにより、SARS-CoV-2感染をブロックし、ドーパミン細胞の老化を防ぐ3つの薬剤が特定された：リルゾール（ALSまたはルー・ゲーリッグ病を治療）、メトホルミン（糖尿病を治療）、イマチニブ（がんを治療）。 これらの薬についてさらに研究が進めば、ウイルスの脳への攻撃を防ぐ方法が見つかるかもしれない。
ほとんどの人が新型コロナウイルスにさらされていますが、神経症状のリスクには疾患の重症度や遺伝など多くの要因が関与しているため、影響を受けるのは特定の人だけです。 人類集団研究では、この側面をさらに調査しています。
これらの所見の臨床的関連性はまだ明らかではないが、ドーパミンニューロンの老化はパーキンソン病の特徴であるため、研究者らは、長期にわたる新型コロナウイルス感染症患者はパーキンソン病関連症状を発症するリスクの増加を監視する必要があると示唆している。 現在まで、パーキンソン病の症状は集団研究ではあまり報告されていません。
この研究は、メモリアル・スローン・ケタリングがんセンターの幹細胞生物学センター所長であるローレンツ・スチューダー博士との共同研究でした。 デビッド・D・ホー博士、クライド’56、コロンビア大学バジェロス内科医・外科医大学医学部教授ヘレン・ウー。 そして ロバート・シュワルツ博士消化器病学および肝臓病学部門の医学准教授、 サンドラ＆エドワード・マイヤーがんセンター ワイル・コーネル医学博士であり、ニューヨーク長老派教会/ワイル・コーネル医療センターの肝臓専門医。
ワイル・コーネル・メディスンの医師や科学者の多くは、外部組織との関係を維持し、協力して科学的イノベーションを促進し、専門家の指導を提供しています。 機関は透明性を確保するためにこれらの開示を公開します。 詳細については、Dr.のプロフィールをご覧ください。 チェン・シュイビン そして ロバート・シュワルツ。
この記事で報告された研究は、国立神経障害・脳卒中研究所 (認可番号 1R01NS099270)、国立糖尿病・消化器・腎臓病研究所 (認可番号 R01 DK124463、DP3 DK111907-01、R01 DK116075-01A1) によって部分的に支援されました。 、R01 DK119667-01A1、R01DK121072 および 1RO3DK117252）および国立アレルギー感染症研究所（認可番号 2R01AI107301）はすべて国立衛生研究所の一部です。 追加の支援は、ワイル コーネル医学外科、マイケル J. フォックス パーキンソン病研究財団、および NYSTEM によって提供されました。
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2024-01-17 16:01:15