阿茲海默症風險基因 ApoE4 表現高,容易被 SARS-CoV-2 感染?

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由於 COVID-19 患者經常有失去味覺、嗅覺、頭痛的症狀,科學家推測新冠病毒(SARS-CoV-2)具有潛在的神經學作用,所以找出與神經學相關危險因子如何影響 COVID-19 患者的易感性和嚴重性將有助於人類更好地應對該傳染病在不同患者人群中的潛在長期影響。

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ApoE4 表現增加,人們對 SARS-CoV-2 的敏感性也提升

美國希望之城國家醫學中心幹細胞生物學部門的研究團隊發現,當阿茲海默症風險基因 ApoE4 表現增加時,會提升人們對於 SARS-CoV-2 的敏感性和嚴重性。相關研究刊登於《Cell Stem Cell》。

星形膠質細胞和類器官容易被 SARS-CoV-2 感染

該團隊首先利用誘導性多能幹細胞(Induced pluripotent stem cell, iPSC)建立了神經元和星形膠質細胞,然後透過 SARS-CoV-2 來感染它們。結果發現,2 種細胞類型均容易被該病毒所感染。

再來,他們使用 iPSC 建立一個含有星形膠質細胞的類器官,另一個沒有星形膠質細胞的類器官。同樣地,他們也用該病毒感染了這 2 種腦類器官,並發現含有星形膠質細胞的類器官,比較容易被 SARS-CoV-2感染。

ApoE4 神經細胞對 SARS-CoV-2 易感性高於 ApoE3 神經細胞

其次,該研究團隊進一步透過阿茲海默症患者的 iPSCs 建立 ApoE4 表現或 ApoE3 表現的神經元和星形膠質細胞,他們也用 SARS-CoV-2 感染了這 2 種細胞。結果顯示,該病毒對 ApoE3 和 ApoE4 神經元均造成了損害,但與中性 ApoE3 神經元和星形膠質細胞相比,ApoE4 表現神經元和星形膠質細胞均表現出較高的 SARS-CoV-2 感染敏感性,且損害較嚴重。

Remdesivir 能降低神經細胞中的病毒表現

最後,他們也使用 remdesivir 來抑制 SARS-CoV-2 感染這 2 細胞的狀況。結果如預期,remdesivir 能成功降低星形膠質細胞中的 SARS-CoV-2 表現並且防止該細胞死亡,也能拯救神經元。

該研究貢獻和未來研究方向

該研究結果可望解釋阿茲海默症患者容易罹患 COVID-19 發展成重症的原因。他們下一步計畫繼續深入探討 ApoE4 在COVID-19 患者神經系統中所扮演的關鍵角色。

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參考資料:
1. Cell Stem Cell. 2021 Jan 4;28(2):331-342.e5. doi: 10.1016/j.stem.2020.12.018.
2. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-02/coh-rel020321.php

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