HIV感染不仅局限于免疫系统,其对中枢神经系统的侵袭往往导致严重的神经认知障碍(HAND)。尽管抗逆转录病毒疗法(ART)能有效抑制病毒复制,但神经炎症和认知损伤在许多患者中依然持续存在。近期发表于《Communications Biology》的一项研究,利用人类神经类器官(hNOs)模型,揭示了小胶质细胞在HIV诱导的神经病理变化中的核心调控作用。
研究团队构建了包含神经元、星形胶质细胞及小胶质细胞的复杂类器官模型,通过模拟HIV感染环境,对比了有无小胶质细胞参与下的神经组织响应。研究发现,小胶质细胞是HIV诱导神经系统转录组改变的关键驱动因素。在小胶质细胞存在的情况下,类器官表现出更强烈的促炎因子表达谱,且与突触功能相关的基因表达显著下调。
在代谢层面,该研究利用高通量测序与代谢组学分析,证实了HIV感染会导致神经类器官发生剧烈的代谢重编程。小胶质细胞的激活不仅改变了自身的能量代谢模式,还通过旁分泌信号干扰了神经元的线粒体功能,导致氧化应激水平升高。这种代谢紊乱与神经元存活率下降及突触连接受损高度相关,为理解HIV如何通过非病毒直接杀伤机制导致神经退行性变提供了新视角。
该研究强调,小胶质细胞作为中枢神经系统的免疫哨兵,在HIV感染背景下表现出“双刃剑”效应。其过度激活所引发的慢性炎症和代谢失衡,是导致神经损伤的病理基础。这一发现提示,未来的治疗策略不仅应关注病毒抑制,还需靶向调节小胶质细胞的炎症表型及代谢状态,以减轻HIV相关的神经系统后遗症。
Journal Reference: Communications Biology. Microglia cause HIV-induced transcriptional and metabolic changes in human neural organoids.