尽管抗逆转录病毒疗法可以减轻艾滋病毒感染的许多负面影响，但医学进步尚未取得重大进展的领域之一是减少认知影响。一半的HIV患者患有HIV相关的神经认知障碍(HAND)，其表现形式多种多样，从健忘和混乱到行为改变和运动障碍。
为了更好地理解HAND的潜在机制，来自宾夕法尼亚牙科医学院、佩雷尔曼医学院和费城儿童医院(CHOP)的研究人员聚集了他们互补的专业知识，并参与利用三种思维的脑细胞创建实验室模型系统。该模型由博士生肖恩瑞安(Sean Ryan)领导，他由宾夕法尼亚牙科和CHOP学院的凯利乔丹-西楚托(Kelly Jordan-Sciutto)和宾夕法尼亚医学院的斯图尔特安德森(Stewart Anderson)联合指导，概述了艾滋病毒感染和抗病毒治疗如何影响大脑的重要特征。
该论文的合著者Jordan-Sciutto说：“坦率地说，我们通常在HIV领域使用的模型有很多缺点。”该论文发表于《干细胞报告》。“这个系统的强大之处在于，它使我们能够以一种比其他模型更适合患者的方式来研究人类不同细胞类型之间的相互作用。”
除了研究艾滋病毒，研究团队成员还计划使用相同的模型来揭示其他条件下的神经机制，如精神分裂症、阿尔茨海默病甚至正常衰老。
该论文的合著者安德森说：“我们正在与许多同事合作，使用这个系统来研究阿尔茨海默病和精神分裂症。”“我们知道菜肴中的成分与这些疾病相互作用，这为我们提供了一种新的混合和匹配方式，以了解某些细胞如何导致神经元损伤。”
事实上，创建该模型的动机并不来自艾滋病研究，而是来自瑞安在安德森精神分裂症实验室的工作。
这项工作的第一作者Ryan说：“我们一直在研究小胶质细胞的作用，小胶质细胞是中枢神经系统的先天免疫细胞。”“我们想看看能不能看到小胶质细胞在精神分裂症中的机制变化。”
出于这个原因，瑞安和安德森对使用人类诱导的多能干细胞感兴趣，这是一种被重新编程为类似胚胎干细胞的成人细胞，可以被诱导分化成许多不同的细胞类型。
然而，精神分裂症是一种具有多种遗传和环境因素的复杂疾病，表现形式广泛。他们没有专注于复杂的事情，而是试图将他们的新系统应用于也可能导致神经系统损伤的疾病，但这种疾病是以更戏剧性的方式引起的，并且还涉及小胶质细胞：艾滋病毒/艾滋病感染。
他们与Jordan-Sciutto取得了联系，后者在研究HAND的机制方面有着丰富的经验，渴望有机会开发出比现有模型更好的模型。科学家们共同确定了他们最感兴趣的三种细胞类型：神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞。
神经元不是直接被HIV感染的，但已知在感染过程中会受到损伤。同时，星形胶质细胞被认为与神经元相互作用，通过将促炎因子送入细胞之间的空间(称为突触)而造成损伤。小胶质细胞负责维持没有疾病的健康环境，在HIV感染期间，它们会扩张并促进炎症。
在确定了创建这种易于处理的模型的技术难度后，该模型独立生成每个单元类型，然后将它们混合在一起。然后，研究小组用它来探索艾滋病毒感染和抗逆转录病毒疗法如何单独或结合影响细胞。
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