近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华团队利用器官芯片技术和多种人源细胞，建立了模拟脑内微环境的3D神经血管模块，探索了单纯疱疹病毒脑炎的发病机制和潜在的治疗目标。相关成果发表在自然-通信上。

疱疹性脑炎(HSE)是最常见的病毒性脑炎，病情严重，预后差。虽然抗病毒药物可以显著降低HSE的死亡率，但仍有相当一部分患者患有永久性自主神经损伤，其发病机制尚未明确，缺乏特效治疗药物。

在这项工作中，研究人员利用器官芯片技术构建了神经血管模块仿生脑芯片，包括血脑屏障。该芯片系统包括人脑微血管内皮细胞、神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞和3D细胞基质。研究人员完成了各类细胞空间的有序分布，通过仿生脑内血管侧和脑侧的空间布局设计和细胞共同培养，形成了功能性仿生3D血脑屏障和神经血管模块。

这项工作重点讨论Ⅰ单纯疱疹病毒类型(HSV-1)感染引起脑损伤的发病机制。资料显示，HSV-1感染可引起神经元损伤，显著增强血脑屏障的通透性;另外，HSV-1感染还可以促进小胶质细胞的转移、增殖和吞噬功能的激活。进一步研究发现，血细胞免疫细胞，如T细胞和巨噬细胞，可以通过血管侧向转移浸润到脑侧，从而加重局部炎症反应。同时，HSV-1感染导致胶质细胞自噬相关基因表达下降，抑制自噬过程，特别是在小胶质细胞中，自噬流阻隔和自噬体病变累积。

在此基础上，研究人员对与自噬通道控制相关的四种药物和天然化合物进行了进一步的利用。数据显示，自噬激活剂可以有效抑制病毒复制，缓解血脑屏障损伤，提高细胞存活率。

该工作利用器官芯片技术建立了人源3D神经血管模块模型，可以模拟HSV-1感染引起的炎症信号激活、免疫细胞募集、自噬障碍等多种因素，协同介绍脑损伤的重要环节。这项研究不仅加深了对疱疹性脑炎发病机制的认识，也为寻求HSE有效治疗提供了新的研究模型、工具和平台。