昆士兰大学的研究人员在《Nature Aging》期刊上发表了一篇名为《Senolytic therapy alleviates physiological human brain aging and COVID-19 neuropathology》的研究论文。
该研究表明,衰老细胞会在衰老的人的大脑类器官中积累。SARS-CoV-2感染会促使人大脑类器官中的细胞进入衰老状态。然而,Senolytic疗法可以减少与年龄相关的炎症,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。
这些研究结果表明,细胞衰老在推动大脑衰老和SARS-CoV-2诱导的神经病理学方面发挥了重要作用,而Senolytic疗法具有潜在的治疗效果。研究团队首次证明了Senolytic疗法在清除由生理衰老的人多能干细胞(hPSC)来源的大脑类器官(Brain Organoids)中的衰老细胞方面的有效性。这一过程显著恢复了大脑类器官转录组水平的衰老时钟。
此外,该研究还发现,在COVID-19患者死后脑组织中,衰老细胞的富集现象。这进一步表明,SARS-CoV-2和高度嗜神经病毒(例如寨卡病毒、日本脑炎病毒)在促使人类大脑类器官细胞进入衰老状态方面具有直接作用。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,可以靶向清除衰老细胞,减轻其分泌的促炎因子(SASP)相关的炎症反应,并降低SARS-CoV-2的RNA表达水平。这表明衰老细胞可能在促进病毒滞留方面发挥了作用。为了验证这些发现与体内情况的相关性,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。这一体内实验结果表明,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率,减少了星形胶质细胞的增生,并减轻了感染小鼠脑内的衰老和SASP相关基因的表达。
这些研究结果表明,由病毒诱导的衰老可能会加速大脑炎症和中枢神经系统的衰老过程。同时,Senolytic疗法在COVID-19神经病理学治疗中具有潜在作用。这些发现可能为开发新的治疗方法提供途径,以对抗由COVID-19和其他神经系统疾病引发的神经退行性变。