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1 STTT: SARS-CoV-2可通过跨细胞途径穿过血脑屏障 2021-09-25

据报道,SARS-CoV-2具有入侵人类和模型动物大脑的能力。然而,SARS-CoV-2是否以及如何通过血脑屏障(BBB)尚不清楚。在感染K18-hACE2转基因小鼠的血管壁、血管周间隙以及脑微血管内皮细胞(BMECs)中偶尔检测到SARS-CoV-2 RNA。感染血管的通透性增强。此外,通过施用伊文思蓝,在受感染的仓鼠中发现了BBB的解体。 有趣的是,claudin5、ZO-1、occludin和紧密连接(TJ)的超微结构的表达没有变化,而感染动物的基底膜被破坏。使用由原代BMECs和星形胶质细胞组成的体外血脑屏障模型,发现SARS-CoV-2通过BMECs交叉感染。与体内实验一致,在sars-cov-2感染的BMECs中,MMP9表达增加,IV型胶原蛋白表达减少,而TJs标记物没有改变。此外,感染SARS-CoV-2后出现血管炎、胶质细胞活化、炎症因子上调等炎症反应。总之,该研究结果为SARS-CoV-2通过跨细胞途径穿过血脑屏障提供了证据,同时基底膜被破坏,TJs没有明显改变。 据报道,SARS-CoV-2感染的患者经常表现出神经系统症状,包括头痛、嗅觉丧失、聋觉、意识受损、癫痫、中风和血管事件。越来越多的证据表明,SARS-CoV-2不仅可以感染呼吸系统,还可以感染中枢神经系统。作者在多个器官中检测到SARS-CoV-2 RNA,包括COVID-19.3患者死后脑组织。最近对COVID-19患者尸检后的研究表明,SARS-CoV-2存在于皮质神经元中。此外,对人脑类器官的检测结果也显示了SARS-CoV-2的神经侵袭能力。总的来说,这些数据为人类中枢神经系统感染SARS-CoV-2提供了证据,但病毒如何进入大脑仍是未知的。 研究表明,SARS-CoV-2病毒可能通过嗅觉感觉神经元(或其他神经束)从外周向中枢神经系统逆行轴突传播。然而,目前还没有令人信服的证据表明,嗅神经不太可能是COVID-19感染大脑的途径,这一点仍然存在争议。除了可能通过嗅觉途径侵入中枢神经系统外,SARS-CoV-2也可能通过血行途径进入大脑。已有报道称SARS-CoV-2可感染人脑类器官脉络丛上皮细胞,血脑脊液屏障(BCSFB)可能是其进入中枢神经系统的途径。血脑屏障(blood brain barrier,BBB)主要由内皮细胞形成,是限制病原体(包括病毒或病毒感染的细胞)从体循环进入中枢神经系统的另一主要屏障。 人们通过静脉注射放射性碘S1,发现SARS-CoV-2 S1蛋白通过吸附胞吞作用越过小鼠血脑屏障。在2D静态和3D体外微流控模型中,SARS-CoV-2 S蛋白被证实可以改变血脑屏障功能,并降低血脑屏障的完整性。然而,没有直接证据表明活SARS-CoV-2可以通过血脑屏障,病毒如何通过血脑屏障仍未解决。在这里,作者使用了包括荧光原位杂交(FISH)、透射电镜(TEM)和免疫染色在内的病理学技术,证明了SARS-CoV-2可能通过直接BMECs感染并伴有mmp9介导的基底膜破坏而穿过血脑屏障而不影响体内和体外的紧密连接。 总之,该数据表明,SARS-CoV-2可以感染脑血管内皮细胞,并通过具有完整TJ的MMP9介导的BM通过跨细胞途径穿过BBB,从而导致神经元损伤,这进一步促进了对CNS机制的理解SARS-CoV-2的侵袭和COVID-19患者的神经系统表现。 参考文献 Ling Zhang et al.SARS-CoV-2 crosses the blood–brain barrier accompanied with basement membrane disruption without tight junctions alteration.Signal Transduct Target Ther 2021 Sep 6;6(1):337.doi:10.1038/s41392-021-00719-9. 查看详细>>

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2 STTT:间充质干细胞治疗重症COVID-19 2021-09-25

由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起的冠状病毒病2019(COVID-19)给卫生当局带来了全球公共负担。虽然COVID-19的病毒学特征和发病机制已基本阐明,但目前尚无具体的治疗措施。在严重情况下,急性SARS-CoV-2感染会导致免疫紊乱,并损害适应性和先天性免疫反应。 间充质干细胞(MSCs)在免疫调节和再生中发挥作用,作为一种治疗选择可能调节过度激活的炎症反应,促进肺损伤的恢复。自新冠肺炎大流行爆发以来,开展了一系列msc治疗临床试验。结果表明,MSC治疗不仅能显著减轻肺损伤,而且在安全性和良好的免疫耐受性的前提下促进患者康复。在此,作者总结了MSC治疗COVID-19的最新进展,并强调了该领域的挑战。 截至2021年7月6日,由严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)引起的2019冠状病毒病(COVID-19)已感染1.84亿患者,造成398万多人死亡,且人数持续增加。SARS-cov-2会引起一系列临床表现,从轻微或中度呼吸道症状到严重急性呼吸道综合征(SARS)和死亡。急性SARS-cov-2感染患者通常表现出与SARS、中东呼吸综合征和流感患者相似的一系列症状。宿主的先天免疫和适应性免疫,特别是对SARS-CoV-2的特异性适应性免疫,是控制病毒感染的关键。 过度炎症和细胞因子风暴被认为是导致器官损伤的主要原因,导致严重COVID-19的进展。因此,除了对COVID-19病例进行直接抗病毒治疗和辅助氧疗外,免疫调节治疗策略有可能预防疾病进展,拯救COVID-19患者,特别是重症和危重症患者。COVID-19的免疫治疗方法有多种,包括糖皮质激素治疗、恢复期血浆治疗和抗白细胞介素(IL-6)受体抗体治疗。然而,其副作用和不同的治疗效果需要进一步研究,以确定替代免疫调节方案的安全性和有效性。 间充质干细胞(MSC)治疗的安全性和有效性最近已在临床试验中得到证实。值得注意的是,MSC治疗已用于感染动物模型和患者,可显著抑制免疫细胞介导的炎症反应,并减少进一步的肺损伤。MSCs也被选择用于治疗急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者。自2020年1月COVID-19大流行爆发以来,启动了一系列间充质干细胞治疗项目的1期和2期临床试验。迄今为止,已有60多个COVID-19治疗干细胞临床试验在ClinicalTrials.gov网站注册。这些治疗方法主要基于干细胞,总结了目前的进展,并讨论了该领域的挑战。 干细胞临床应用方案的标准化可能直接影响治疗效果:在正确的时间对正确的患者采取正确的治疗方案。优化的重点领域包括输血类型,细胞是否新鲜的或冷冻,管理方案,给药途径等。已发表的结果提供了实质性疗效和高耐受性水平的初步证据,证实在未来几年需要更大的、调整的3期临床试验。 MSC疗法为COVID-19患者提供了一个充满希望和挑战的机会。这些疗法可能是改善炎症、促进肺组织恢复、预防长期肺功能和降低死亡率的最佳候选者。进一步评估MSC治疗的疗效和相关机制仍需进行3期试验。 参考文献 Lei Shi et al.Mesenchymal stem cell therapy for severe COVID-19.Signal Transduct Target Ther 2021 Sep 8;6(1):339.doi:10.1038/s41392-021-00754-6. 查看详细>>

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3 2021年第二届医学人工智能国际学术会议(ISAIMS2021) 2021-09-24

2021年第二届医学人工智能国际学术会议(ISAIMS2021)将于2021年10月29-31日于中国郑州召开。会议将围绕人工智能在医学领域的最新研究成果,为来自国内外高等院校、科学研究所、企事业单位的专家、教授、学者、工程师等提供一个分享专业经验,扩大专业网络,面对面交流新思想以及展示研究成果的国际平台,探讨本领域发展所面临的关键性挑战问题和研究方向,以期推动该领域理论、技术在高校和企业的发展和应用,也为参会者建立业务或研究上的联系以及寻找未来事业上的全球合作伙伴。 本次会议主要是为相关领域的研究人员提供一个具有权威性的国际交流平台,以促进相关领域的学者们进行良好的学术交流。同时也为世界各地在建立商业以及科研方面的合作提供了来自全球的合作伙伴。本次会议下设两个分会场: 分会场一:2021年精神健康人工智能技术和树洞救援国际研讨会(AI4MH2021) 分会场二:“微宙行动”第六次研讨会 大会官网:www.isaims.org 大会时间:2021年10月29日-31日 大会地点:中国郑州 截稿日期:2021年10月11日 接受/拒稿通知:投稿后1周内 收录检索:EI Compendex,Scopus ISAIMS2020检索记录 查看详细>>

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4 苏州医工所马汉彬课题组开发出全集成数字微流控平台及片上并行化学发光免疫检测新方法 2021-09-24

 数字微流控(Digital microfluidics)是一种通过电极阵列,在芯片上利用电信号对微量液体的运动进行精准操纵的技术,现今已广泛应用于化学合成、生物分析、疾病诊断等领域。该技术利用了半导体技术及消费电子的设计理念,可以在手掌大小的微流控芯片上,在无需外设的辅助下,可以自动的实现快速在场体外诊断(POCT)。芯片具备高度兼容性,可用于定量分析多种蛋白质和生物分子。   该技术的原理是通过改变芯片电极的电压来对应地改变其表面的亲疏水性,进而使液滴在相邻电极表面的接触角产生差异,从而使液滴在不同方向存在表面张力的差异,以此操纵液滴产生定向移动、分裂、合并等现象。其中,如何高效、稳定地生成微液滴是数字微流控技术的核心,也是其难点所在。在实际操作中,当芯片间隙与电极的尺寸的比值超过某一阈值时,液滴撕裂成为更小的液滴将变得异常困难。这一个因素的存在,导致当芯片结构和尺寸固定时,可生成液滴的最小体积也被限制。如果能够突破这一限制,生成体积更小的液滴,则可以在有限的芯片区域内实现更多检测,提高系统的检测通量。同时由于产生的液滴进一步缩小,片上样品稀释、磁珠清洗等具体实验的灵活性将显著提高,极大地拓宽了数字微流控技术在POCT方向的应用潜力。  近日,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所马汉彬研究员课题组与长春理工大学、广东奥素液芯微纳科技有限公司(ACXEL)合作、创新性的提出了一种名为“One-to-three”的数字微流控液滴生成新方法。该方法基于液滴对称撕裂可在几何中心位置保持表面张力平衡的原理,将一个大液滴分成三个液滴,包括一个在不改变数字微流控芯片几何尺寸的情况下高效分离出“高纵横比”的小液滴。该液滴撕裂方法超出了介电润湿数字微流控的几何极限。   结合“One-to-three”液滴生成的优势,团队整合了磁吸模块、光学检测模块、三轴操控模块、液滴驱动系统等,开发了一套具备全自动路径编译、检测数据读取、三轴定外控制的软件。通过对系统不断的测试优化,成功构建了整套全自动数字微流控化学发光免疫分析平台。   该高度集成的平台可快速完成高效的磁珠洗涤。最终,实现了在一个芯片上可以同时并行检测5个B型利钠肽样本,整个免疫测定过程仅约需要10分钟。完成了从理论突破,功能设计及工程化开发的全流程。该研究成果可应用于人类血清中B型利钠肽的定量快速检测,对心衰的诊断、预后评估、病情监测、指导治疗等方面均具有一定价值。  相关研究成果以“One-to-three”droplet generation in digital microfluidics for parallel chemiluminescence immunoassays为题,发表于微流控技术顶级学术期刊Lab on achip,选为内封面论文,并收录入2021热点论文集。第一作者为博士生靳凯,通讯作者为医工所马汉彬研究员和长春理工大学李金华教授。   论文链接:http://xlink.rsc.org/?DOI=D1LC00421B 查看详细>>

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