促进可驯服的脑类器官的抗病毒和神经保护筛选

AbMole精研抑制剂十年，最新的科研动态不断与您分享。本期与您分享的是: 概述流感病毒感染情况，促进可驯服的脑类器官的抗病毒和神经保护筛选。

人类多能干细胞衍生的类脑器官为体外模型的各种应用提供了前所未有的机会。目前，人类大脑类器官模型已被用于了解病毒引起的神经毒性。方法:采用流感病毒(H1N1-WSN和H3N2-HKT68)、肠道病毒(EV68和EV71)和发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)等多种病毒分别对脑类器官进行攻击，研究这些病毒对人脑发育的影响。结果:流感病毒感染的脑类器官整体变小，而肠道病毒感染的脑类器官整体变小。我们发现，与SOX2+神经干细胞(NSCs)和GFAP+星形胶质细胞相比，WSN优先感染脑类器官中的MAP2+神经元，并诱导NSCs和神经元凋亡，释放炎症因子(TNF-α、INF-γ和IL-6)，促进脑损伤。此外，转录谱分析显示WSN感染后共上调基因(CSAG3和OAS2)和共下调基因(CDC20B,KCNJ13, OTX2-AS1)达到24和96 hpi，为抗病毒药物的开发提供了靶点。最后，我们发现化合物PYC-12可以显著抑制病毒感染、细胞凋亡和炎症反应。结论:我们建立了一个易于操作的实验模型来研究病毒感染对人类大脑发育的影响和机制。

PeramivirTrihydrate (Abmole，M3222，纯度>99%)是一种抗感染剂Peramivir(RWJ-270201，BCX-1812)的三水合物，是一种过渡态类似物，是有效的，特异性的流感病毒神经氨酸酶抑制剂，IC50中位数为0.09nM。

Figure 5. Antiviral drug study ofhuman brain organoids infected with influenza virus

进一步评估了四种化合物在类器官水平上的抗病毒效果。简单地说，第40天，首先用4种化合物处理2小时的脑类器官，然后与WSN和化合物共处理1小时，然后分别继续复合治疗后观察(图5A)。与WSN感染组相比，PYC-12可显著挽救脑类器官形态学变化(图5B)。此外，使用Peramivir、PYC-12和WH-L50B三种化合物对H3N2感染的类器官进行药物筛选，结果显示，与其他化合物相比，阳性药物Peramivir具有最高的抗病毒效果，是A和B型流感神经氨酸酶的高选择性抑制剂。因此，我们在接下来的研究中使用了PYC-12。在WSN感染的第30天和第60天，对SOX2+NSCs和MAP2+神经元进行免疫染色，显示PYC-12处理在第1dpi和第4 dpi时可显著抑制WSN感染(图5C)。两组NP+细胞在1dpi和4 dpi时的统计分析结果相似(图5D,E)。两组TUNEL+细胞的统计分析结果显示，PYC-12在4dpi时可以显著减少SOX2+ NSCs和MAP2+神经元的凋亡(图5F,G)。PYC-12还降低了细胞外和细胞内病毒滴度(图5H)，以及减少IL-6和TNF-α的产生(图5I)。微电极阵列(MEA)分析显示，在指定的时间点，与WSN感染相比，PYC-12可以增加脑类器官的加权平均发射速率(Hz)(图5J, K)。我们首先根据我们的脑类器官模型筛选了一种潜在的候选药物-PYC-12，以对抗WSN感染(图5L)。

鸣谢：XiaodongZhang, et al. Theranostics. 2022 Jul 7;12(12):5317-5329