荷兰研究人员用CRISPR基因编辑疗法在实验室环境下“消灭”艾滋病毒

荷兰研究人员用CRISPR基因编辑疗法在实验室环境下“消灭”艾滋病毒 “分子剪刀”定向灭活HIV在此次医学会议上，荷兰阿姆斯特丹大学的研究人员提前发表了一项新研究，展示了如何使用最新的CRISPR-Cas基因编辑技术消除实验室环境下受感染细胞中的所有艾滋病病毒痕迹。该研究原计划于今年4月27日至30日在西班牙巴塞罗那举行的欧洲临床微生物学和传染病大会（ECCMID 2024）发表。相关研究由荷兰阿姆斯特丹大学医学中心的埃琳娜·埃雷拉-卡里略（Elena Herrera-Carrillo）博士及其团队成员包元玲（音）、于正浩（音）和帕斯卡·克鲁恩（Pascal Kroon）领导。据新华社报道，CRISPR全名为“成簇的、规律间隔的短回文重复序列”，原本是细菌防御病毒侵入的一种机制，被科学家用于编辑基因。法国科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷和美国科学家珍妮弗·道德纳因为开发出相关技术而获得2020年诺贝尔化学奖。这项技术已成为可高效、精确、程序化修改细胞基因的工具。HIV治疗的重大挑战之一是该病毒具有将自身基因组整合到宿主DNA中的能力，尽管目前有多种有效的抗病毒药物用于治疗HIV感染，但只能抑制HIV在人体内的复制，无法将其清除，故患者需要接受终身抗病毒治疗，因为一旦抗病毒治疗停止，HIV可能会卷土重来。HIV可以感染体内不同类型的细胞和组织，每种细胞和组织都有其独特的环境和特征。荷兰研究人员对此表示， CRISPR-Cas的功能就像“分子剪刀”一样，在向导RNA (gRNA) 的指导下，可以在指定点切割DNA，他们正在寻找一种在所有这些情况下都可灭活艾滋病毒的方法，“我们的目标是开发一种强大且安全的组合CRISPR-Cas方案，可以在不同的细胞环境中灭活不同的艾滋病毒毒株。”在这项研究中，荷兰研究人员使用“分子剪刀”与两种gRNA来对抗所有已知的HIV 毒株中保持相同的病毒基因组部分，并成功治愈了HIV感染者的T细胞。荷兰研究人员进一步评估了来自不同细菌的各种CRISPR-Cas系统，并展示了saCas9和cjCas两个系统的应用结果。saCas9表现出出色的抗病毒性能，成功地用单个gRNA完全灭活HIV，并用两个gRNA切除HIV的DNA。荷兰研究人员证明，当在培养皿中的免疫细胞上进行测试时，他们的CRISPR系统可以灭活所有HIV病毒，将其从免疫细胞中清除。实际运用或仍需时日值得注意的是，荷兰阿姆斯特丹大学医学中心团队在医学会议上强调他们的工作仍然只是“概念证明”，不会很快成为HIV的治疗方法。英国诺丁汉大学干细胞和基因治疗技术副教授詹姆斯·迪克森博士对此表示同意，称完整的研究结果仍需要仔细审查，“需要做更多的工作来证明这些细胞测定的结果可以在未来的治疗中发生在整个身体中。在该疗法对HIV感染者产生影响之前，还需要进行更多的开发。”其他科学家也在尝试使用CRISPR来对抗HIV。美国生物制药公司Excision BioTherapeutics 2023年10月曾表示，三名感染HIV的志愿者在接受48周后的CRISPR疗法后没有出现严重的副作用。不过，伦敦弗朗西斯·克里克研究所的病毒专家乔纳森·斯托伊博士表示，尽管荷兰阿姆斯特丹大学医学中心团队的结果令人鼓舞，但下一步是在动物身上进行试验，最终在人体上进行试验，以证明这种治疗方法可以触及所有携带休眠艾滋病毒的免疫细胞。斯托伊指出，其中一些细胞被认为存在于骨髓中，但也可能涉及其他身体部位。“治疗的脱靶效应以及可能的长期副作用仍然令人担忧。”斯托伊说，“因此，即使假设这种基于CRISPR的疗法被证明是有效的，在任何此类基于CRISPR的疗法似乎还需要很多年的时间才可以成为常规疗法。” ... PC版： 手机版：

流感病毒如何潜入大脑 以及我们能做些什么？

流感病毒如何潜入大脑 以及我们能做些什么？ 现在，在发表于《神经病理学》（Acta Neuropathologica）的一项研究中，研究人员揭示了 IAE 可能是由病毒通过特定细胞类型进入大脑引起的，并确定了可能的治疗策略。尽管IAE越来越常见，但令人惊讶的是，人们对流感病毒如何真正进入大脑并导致脑病（脑部疾病的总称）症状知之甚少。值得注意的是，IAE 的确切治疗方法仍然缺乏，而这正是大阪大学的研究人员想要解决的问题。为了研究流感病毒如何可能导致IAE，研究小组采用了一系列方法。除了在死于IAE的人的大脑中寻找病毒颗粒外，他们还通过向血液中注射甲型流感病毒，创建了一个该疾病的小鼠模型。他们还使用细胞培养方法来观察病毒感染不同类型细胞的情况。"在人脑、注射病毒的小鼠和培养细胞中，流感病毒倾向于积聚在内皮细胞中，"该研究的主要作者 Shihoko Kimura-Ohba 解释说。"这些细胞在血液和大脑之间建立了一道屏障，对于保护大脑免受有害物质的侵害非常重要。"由流感病毒引起严重脑水肿的IAE发病机制可以在没有病毒增殖的情况下建立：流感病毒蛋白在受流感病毒感染的内皮细胞（EC）中产生和积累。在不产生子代病毒的情况下，积累的病毒蛋白会诱导内皮细胞坏死，破坏血脑屏障，导致血管渗漏和出血。图片来源：©2024 Kimura-Ohba因此，在人脑和小鼠模型中，血液和大脑之间的屏障都受到了破坏。此外，研究人员还注意到，病毒实际上并没有在这些内皮细胞中繁殖，但却有大量由病毒制造的蛋白质。该研究的资深作者 Tomonori Kimura 说："当我们看到这种病毒蛋白在大脑中积累时，我们意识到，旨在阻止病毒增殖的抗病毒药物不太可能有帮助。然而，旨在阻止病毒转录和翻译制造蛋白质的重要过程的抗病毒药物也是可用的"。当研究小组在用流感病毒处理的内皮细胞中试用这些抗病毒药物时，他们观察到病毒蛋白和细胞死亡减少了。在IAE的小鼠模型中，这些抗病毒药物在早期使用时也非常有效，这表明它们可能对人类患者有用。鉴于包括COVID-19 在内的多种不同病毒都可导致脑病，这些发现具有广泛的影响。此外，尽管IAE的护理工作在不断改进，但仍有一半以上的患者死亡或症状持续时间较长。更好地了解病毒如何导致脑病对于开发新的有效治疗方法非常重要。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

中国科学家在实验室创造了变异的埃博拉病毒。

中国科学家在实验室创造了变异的埃博拉病毒。 《每日邮报》援引这项研究报道称，目前中国正在研究该病毒在仓鼠中的传播和治疗可能性。 河北医科大学研究小组利用一种传染性牲畜疾病，添加了埃博拉病毒中发现的一种蛋白质，使病毒能够感染细胞并传播到全身

科学家发现可对抗 COVID-19 的新型抗病毒药物

科学家发现可对抗 COVID-19 的新型抗病毒药物 研究小组在发表于《自然》（Nature）杂志的论文中报告说，SARS-CoV-2（引起COVID-19的病毒）激活了细胞中的一种途径，阻止了正常免疫反应的关键部分过氧化物酶体和干扰素的产生。研究小组成功测试了一种新型抗病毒药物，这种药物能刺激干扰素的产生，从而逆转这种效应。第一作者、医学和牙科学院细胞生物学教授汤姆-霍布曼（Tom Hobman）解释说，干扰素通过关闭受感染细胞来阻止受感染细胞产生更多病毒，这通常会导致细胞死亡，然后作用于周围细胞，防止它们受到感染。这篇论文建立在他的团队 早期研究该研究表明，HIV 是如何进化到激活细胞中的 Wnt/β-catenin 信号通路，从而阻止机体产生过氧化物酶体，而过氧化物酶体能触发干扰素的产生。研究人员认为，另一种RNA病毒 SARS-CoV-2 也会以类似的方式对抗人体的抗病毒反应。药物检测取得可喜成果在这项研究中，研究小组尝试了40种针对Wnt/β-catenin信号通路的现有药物。大多数药物最初都是为治疗癌症而开发和测试的，癌症通常会对干扰素分泌的增加做出反应。其中三种药物大大减少了肺部发现的病毒数量，其中一种药物还能有效减轻小鼠的炎症和其他临床症状。霍布曼说："我们看到，在某些情况下，试管中产生的病毒数量减少了 1 万倍。"在病毒爆发期间，可能已经接触到病毒或已经出现早期症状的人将服用四到五天的疗程，以提高他们的过氧化物酶体水平，限制疾病的严重程度和传播。这种方法的优点在于，在没有病毒感染的情况下，不会产生干扰素。研究人员认为这些药物有可能成为抗击新出现病毒的一线药物。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究人员在实验室中培育出了与真实睾丸非常相似的器官组织

研究人员在实验室中培育出了与真实睾丸非常相似的器官组织 器官组织是实验室培育的三维微型器官，主要来源于干细胞，它开辟了模拟器官模型的新途径，包括研究疾病状态和测试治疗药物。在过去十年中，我们已经看到了微型大脑、心脏、肺、胃和结肠，它们的复杂性和功能都在不断提高。不过，目前还没有模拟睾丸的类器官。以色列巴伊兰大学（Bar-Ilan University）的研究人员改变了这一现状，他们从新生小鼠细胞中培育出了睾丸（这是单个睾丸的意思）器官组织，并生成了与真实睾丸相似的结构。该研究的通讯作者尼赞-戈宁（Nitzan Gonen）说："人工睾丸是一种很有前景的睾丸发育和功能基础研究模型，它可以转化为治疗性发育障碍和不育症的应用。"睾丸发育功能障碍可导致性发育障碍（DSDs），如今通常被称为双性人，这是一组涉及基因、激素和生殖器官（包括生殖器）的罕见疾病。发育障碍还可能导致男性不育，而人们对其背后的遗传和环境机制知之甚少。研究人员从新生小鼠睾丸而非胚胎睾丸入手。与新生睾丸相比，胚胎睾丸的可用睾丸细胞更少。研究中使用的小鼠经过基因工程改造，研究人员可以跟踪 Sertoli 细胞的存在和状态，Sertoli 细胞对睾丸的形成、精子的产生和发育（精子形成）至关重要。研究人员从四至七天大的小鼠身上采集了整个睾丸；将未成熟的睾丸细胞离解成单细胞，并在含有睾丸中正常存在的因子的培养基上重新组合。研究人员使用3D培养系统来支持更好的睾丸类器官形成和维护。到了第二天，细胞已经形成了清晰的器官样组织，并在九周的时间里继续增大，直至崩溃。睾丸由两个主要部分组成：睾丸索（后来成为产生精子的曲细精管）和间质区（曲细精管的机械支撑区和睾酮产生区）。两者都含有特定类型的细胞。21天后，器官组织包含了所有主要的睾丸细胞类型，包括Sertoli细胞，其组织方式与真正的睾丸非常相似。Sertoli细胞形成了许多类似于精曲小管的管状结构。胚胎细胞培育出的有机体图像，显示第 14 天时管状结构的形成尽管使用从新生小鼠身上采集的新生细胞制造睾丸器官组织相对方便，但研究人员还是尝试使用胚胎细胞，因为胚胎细胞需要从怀孕的雌性小鼠身上采集。他们的想法是这样的：新生儿细胞的用途有限，因为许多与睾丸发育和功能障碍有关的疾病都发生在胚胎阶段。利用同样的技术，他们成功地从胚胎小鼠细胞中培育出了睾丸器官组织，其管状结构比新生儿细胞培育的器官组织更加清晰。当研究人员尝试使用成年睾丸细胞时，却无法形成类器官。虽然睾丸器官组织未能产生精子，但有迹象表明这是有可能的。精子形成是一个漫长的过程，精子干细胞经过减数分裂（细胞分裂）形成精母细胞，再发育成成熟的精子。研究人员发现，器官组织中减数分裂标记的低水平表达似乎与时间有关，主要是在第21天到42天之间，这可能表明在器官组织培养的后期阶段存在少量完全成熟的精子。器官组织与真实的睾丸非常相似，这意味着它们可以用来促进我们对性别决定机制的了解，并为男性不育症提供解决方案。今后，研究人员计划利用人体样本生产类器官。例如，用人体细胞制造的睾丸类器官可以帮助正在接受癌症治疗的儿童，因为癌症会损害他们产生功能性精子的能力。他们设想收获未成熟的精子细胞，然后将其冷冻起来，用于制造可育精子的类器官。这项研究发表在《国际生物科学杂志》上。 ... PC版： 手机版：

科学家发现前所未闻的慢性病毒感染"游侠"免疫钥匙

科学家发现前所未闻的慢性病毒感染"游侠"免疫钥匙 人类免疫系统的一个未解之谜是，为什么一种被称为 B 细胞的细胞能够保留对过去感染的记忆确保我们能够抵御曾经经历过的疾病却往往只有微弱的能力保护我们免受持续感染？莫纳什大学生物医学发现研究所的研究人员发现了慢性病毒感染如何诱导一种以前未知的免疫 B 记忆细胞，这种细胞不会产生大量抗体，从而基本上解开了这个谜团。由金-古德-雅各布森教授和露西-库珀博士领导的研究小组还确定了抗病毒和抗癌药物等疗法在免疫反应期间的最有效时间，以更好地促进免疫记忆细胞的发育。"我们发现了一种以前未知的细胞，它是由慢性病毒感染产生的。"古德-雅各布森教授说："我们还确定，早期治疗干预对阻止这种记忆细胞的形成最有效，而晚期干预则无效。"库珀博士认为，慢性病毒感染会改变我们形成有效的长期保护性抗体反应的能力，但这种情况是如何发生的还不得而知。她说："未来，这项研究可能会产生新的治疗目标，目的是减少慢性传染病对全球健康的破坏性影响，特别是那些目前无法通过疫苗预防的疾病。揭示这种新的免疫记忆细胞类型及其表达的基因，使我们能够确定如何以其为治疗靶点，以及这是否会带来更好的抗体反应"。研究小组还在研究这一人群是否是Long-COVID 的特征，这将导致一些人在病毒消散后很长时间内抵御 COVID-19 感染症状的能力下降。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：