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Nature:揭示西尼羅河病毒感染導致記憶喪失機制

2018-07-25 來(lái)源:中國病毒學(xué)論壇  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:來(lái)自美國華盛頓大學(xué)和科羅拉多大學(xué)等機構的研究人員發(fā)現最為嚴重的西尼羅河病毒(West Nile virus, WNV)感染如何導致記憶喪失和情感障礙,從而為開(kāi)發(fā)出治療這種蚊子傳播疾病的新療法開(kāi)辟新的道路。

 在一項新的研究中,來(lái)自美國華盛頓大學(xué)和科羅拉多大學(xué)等機構的研究人員發(fā)現最為嚴重的西尼羅河病毒(WestNilevirus,WNV)感染如何導致記憶喪失和情感障礙,從而為開(kāi)發(fā)出治療這種蚊子傳播疾病的新療法開(kāi)辟新的道路。相關(guān)研究結果于2016年6月22日在線(xiàn)發(fā)表在Nature期刊上,論文標題為“Acomplement–microglialaxisdrivessynapselossduringvirus-inducedmemoryimpairment”。

 
在最為嚴重的西尼羅河病毒感染中存活下來(lái)的病人當中,有50%的人經(jīng)常產(chǎn)生記憶喪失、學(xué)習障礙、無(wú)法集中精力和易怒等癥狀。在此之前,這一現象發(fā)生的具體原因一直是個(gè)迷。
 
在這項研究中,研究人員發(fā)現這種病毒并不殺死神經(jīng)元,但是觸發(fā)它們產(chǎn)生減少突觸的炎癥,其中突觸是神經(jīng)細胞之間傳遞信息的連接結構。
 
論文共同作者、科羅拉多大學(xué)醫學(xué)院神經(jīng)內科主任KennethTyler博士說(shuō),“在先在小鼠中發(fā)現隨后在人類(lèi)中證實(shí)并不是神經(jīng)元死亡導致記憶喪失,而是神經(jīng)細胞之間的突觸減少。這種病毒感染激活小膠質(zhì)細胞和補體途徑,它們有助抵抗這種感染但最終會(huì )破壞突觸。”
 
研究人員發(fā)現感染上西尼羅河病毒的小鼠很難從迷宮中走出來(lái),但是健康的小鼠很快地找到出口。他們隨后發(fā)現被西尼羅河病毒感染的小鼠遭受?chē)乐赝挥|損傷。此外,他們研究了死于西尼羅河病毒感染的患者的大腦組織,也發(fā)現了同樣的現象。
 
Tyler說(shuō),在美國,西尼羅河病毒是急性病毒性腦炎的主要病因,盡管這是相對罕見(jiàn)的。他說(shuō),在每100名感染上西尼羅河病毒的患者當中,大約就有一人遭受最為嚴重的感染。
 
在二十世紀九十年代后期,西尼羅河病毒在美國出現,從那之后一直是一種持續性威脅。去年,加利福尼亞州有730例病例,德克薩斯州有252例病例,科羅拉多州有201例病例。在科羅拉多州,這些病例包括57例神經(jīng)感染性的病例(最為嚴重的病例)和2例死亡。
 
Tyler說(shuō),“這一發(fā)現為在小鼠體內測試療法和藥物提供機會(huì )。我們已有一些藥物可能是治療這種疾病的好的候選物。”
 
避免西尼羅河病毒感染的最好方法就是穿長(cháng)袖衣服、使用驅蚊劑和遠離有積水的地方。攜帶這種病毒的蚊子在黃昏和破曉時(shí)最為活躍。
 
Acomplement–microglialaxisdrivessynapselossduringvirus-inducedmemoryimpairment
 
Over50%ofpatientswhosurviveneuroinvasiveinfectionwithWestNilevirus(WNV)exhibitchroniccognitivesequelae1,2.AlthoughthousandsofcasesofWNV-mediatedmemorydysfunctionaccrueannually3,themechanismsresponsiblefortheseimpairmentsareunknown.Theclassicalcomplementcascade,akeycomponentofinnateimmunepathogendefence,mediatessynapticpruningbymicrogliaduringearlypostnataldevelopment4,5.Hereweshowthatviralinfectionofadulthippocampalneuronsinducescomplement-mediatedeliminationofpresynapticterminalsinamurineWNVneuroinvasivediseasemodel.InoculationofWNV-NS5-E218A,aWNVwithamutantNS5(E218A)protein6,7leadstosurvivalratesandcognitivedysfunctionthatmirrorhumanWNVneuroinvasivedisease.WNV-NS5-E218A-recoveredmice(recoverydefinedassurvivalafteracuteinfection)displayimpairedspatiallearningandpersistenceofphagocyticmicrogliawithoutlossofhippocampalneuronsorvolume.HippocampifromWNV-NS5-E218A-recoveredmicewithpoorspatiallearningshowincreasedexpressionofgenesthatdrivesynapticremodellingbymicrogliaviacomplement.C1QAwasupregulatedandlocalizedtomicroglia,infectedneuronsandpresynapticterminalsduringWNVneuroinvasivedisease.MurineandhumanWNVneuroinvasivediseasepost-mortemsamplesexhibitlossofhippocampalCA3presynapticterminals,andmurinestudiesrevealedmicroglialengulfmentofpresynapticterminalsduringacuteinfectionandafterrecovery.Micewithfewermicroglia(Il34?/?micewithadeficiencyinIL-34production)ordeficiencyincomplementC3orC3areceptorwereprotectedfromWNV-inducedsynapticterminalloss.OurstudyprovidesanewmurinemodelofWNV-inducedspatialmemoryimpairment,andidentifiesapotentialmechanismunderlyingneurocognitiveimpairmentinpatientsrecoveringfromWNVneuroinvasivedisease.
 
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