Pine 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

新冠誘發(fā)心肌炎的機(jī)制，現(xiàn)在被科學(xué)家找到了！

和冠狀病毒刺突蛋白 （S蛋白）有關(guān)，它會(huì)對(duì)線粒體代謝基因的表達(dá)產(chǎn)生影響，進(jìn)一步導(dǎo)致心肌炎。

這是美國(guó)南卡羅萊納大學(xué)華人團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)最新研究成果，目前已在預(yù)印本平臺(tái)bioRxiv發(fā)表。

要知道在此之前，有關(guān)新冠后遺癥尤其是心肌炎的風(fēng)險(xiǎn)，算是給各位陽(yáng)康后的朋友們整怕了！

網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)建議層出不窮，類似“剛剛陽(yáng)康不能運(yùn)動(dòng)，小心得心肌炎”……

但為啥新冠病毒會(huì)誘發(fā)心肌炎，具體機(jī)制是怎樣的始終無(wú)解，現(xiàn)在終于有了答案。

其實(shí)在這項(xiàng)研究之前，哈佛大學(xué)也曾發(fā)表過(guò)一項(xiàng)研究論文，將心肌炎的矛頭指向S蛋白，不過(guò)當(dāng)時(shí)的研究對(duì)象是mRNA疫苗誘發(fā)的心肌炎。

而此次研究則是真正探討新冠病毒誘發(fā)心肌炎的機(jī)制。

并且，研究還發(fā)現(xiàn)，高脂飲食在陽(yáng)康后出現(xiàn)心肌纖維化的可能性會(huì)更高。

具體如何，一起來(lái)看看～

高脂飲食更易得

研究團(tuán)隊(duì)建立了一株與新型冠狀病毒具有相同表面特性的S蛋白假病毒（Spp），用于替代真正的新冠病毒。

整體來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程分為兩大部分：體外和體內(nèi)。

在體外實(shí)驗(yàn)中，研究對(duì)象是人類皮膚毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞（HDMVECs）、巨噬細(xì)胞（M?）和心肌細(xì)胞樣H9C2細(xì)胞；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)則用小鼠進(jìn)行。

首先，要搞清楚病毒是如何“攻擊心臟”，就得先明白病毒是如何進(jìn)入細(xì)胞的。

具體到這項(xiàng)研究中，就是要探究低密度脂蛋白膽固醇（LDL-c）或高密度脂蛋白膽固醇（HDL-c）與Spp病毒之間的親和力。

過(guò)程在這里就不詳細(xì)展開(kāi)了，直接看結(jié)果：LDL-c與Spp之間的親和力幾乎是HDL-c的兩倍。

LDL-c與Spp之間的親和力一高，LDL-c就可以聯(lián)合細(xì)胞表面的B類1型清道夫受體（SR-B1），增強(qiáng)Spp進(jìn)入細(xì)胞的能力。

因此在這時(shí)，就不得不考慮到影響LDL-c與Spp之間親和力的另一個(gè)關(guān)鍵因素：BLT-1，它是SR-B1的抑制劑。

在添加BLT-1之后，它會(huì)抑制SR-B1發(fā)揮作用，導(dǎo)致LDL-c與SR-B1之間很難結(jié)合，相應(yīng)地，Spp進(jìn)入細(xì)胞的能力也隨之減弱。

在搞清楚“病毒如何進(jìn)入細(xì)胞”之后，就可以來(lái)試著解決“為啥新冠會(huì)誘發(fā)心肌炎”這個(gè)問(wèn)題了。

換個(gè)比較通俗的問(wèn)法就是：為什么病毒會(huì)選擇性地在心臟堆積？

鑒于并非所有“陽(yáng)康”的人都會(huì)出現(xiàn)心肌病，并且上面也提到，病毒進(jìn)入細(xì)胞要依靠脂蛋白膽固醇和Spp之間的親和力。

所以研究人員在探究過(guò)程中使用了兩組小鼠進(jìn)行，分別是正常飲食組（NCF）和高脂飲食組（HFD）。

分好組后，團(tuán)隊(duì)分別對(duì)小鼠血清中的LDL-c水平，不同組織器官中細(xì)胞表達(dá)SR-B1的情況進(jìn)行分析。

結(jié)果顯示，高脂飲食組小鼠血清中的總膽固醇、LDL-c水平明顯高于正常飲食組小鼠。

并且，與正常飲食組小鼠相比，高脂飲食組小鼠的心臟、脂肪組織和腎臟細(xì)胞SR-B1蛋白水平明顯增加，而在肝臟、肺和脾臟細(xì)胞卻沒(méi)有增加。

換句話說(shuō)，就是在高脂飲食組小鼠中，Spp病毒更容易進(jìn)入心臟、脂肪組織和腎臟細(xì)胞中去。

更重要的是，在接種Spp病毒24小時(shí)（24hpi）后，心臟、脂肪組織中的病毒仍居高不下，而肺部、腎臟等器官中的病毒均已下降。

這意味著，Spp病毒對(duì)心臟、脂肪組織的選擇性極強(qiáng)，并且很容易在其中積累。

在這之后，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)小鼠的心肌基因表達(dá)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

接種病毒24小時(shí)后，相較于未接種的高脂飲食小鼠，有548個(gè)基因存在表達(dá)差異，相較于接種病毒的正常飲食小鼠，有434個(gè)基因存在表達(dá)差異。

并且在接種病毒6周后，高脂飲食小鼠的心肌已經(jīng)明顯出現(xiàn)纖維化，而正常飲食小鼠沒(méi)有發(fā)現(xiàn)很明顯的纖維化。

線粒體代謝基因表達(dá)受到抑制

那病毒是如何對(duì)心肌細(xì)胞的基因表達(dá)產(chǎn)生影響的？研究團(tuán)隊(duì)在接種三周后進(jìn)行了一番深入研究。

此時(shí)，正常飲食小組的基因表達(dá)已經(jīng)與接種病毒之前無(wú)異了，而在高脂飲食小鼠中，仍存在209個(gè)差異表達(dá)基因。

其中，表達(dá)量增加的基因有69個(gè)，減少的有140個(gè)。

表達(dá)量增加的基因大多具有GTP酶活性和GTP結(jié)合能力，減少的大多具有電子轉(zhuǎn)移活性和質(zhì)子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)活性。

而在表達(dá)量減少的基因中，涉及到了線粒體呼吸鏈 （MRC）的三個(gè)基因家族。

因此就能初步得出結(jié)論：

S蛋白可誘導(dǎo)線粒體代謝基因長(zhǎng)期轉(zhuǎn)錄抑制，導(dǎo)致心肌纖維化和心肌收縮功能障礙。

目前這項(xiàng)研究還只是在預(yù)印平臺(tái)上發(fā)表的，并沒(méi)有經(jīng)過(guò)同行評(píng)議，只能做一個(gè)參考。

感興趣的可以戳文末鏈接了解更多～

華人教授領(lǐng)銜

此次研究來(lái)自美國(guó)南卡羅萊納大學(xué)醫(yī)學(xué)院副教授Wenbin Tan的團(tuán)隊(duì)，隊(duì)內(nèi)成員大部分為華人。

Wenbin Tan本科、碩士畢業(yè)于中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院，后來(lái)在加州大學(xué)洛杉磯分校獲得了神經(jīng)生理學(xué)和生物學(xué)博士學(xué)位。

Tan的實(shí)驗(yàn)室研究主要集中在先天性血管畸形（CVM）的分子發(fā)病機(jī)制。

在新冠爆發(fā)之后，他也靈活調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，投入一部分精力在新冠病毒的研究上，主要方向就是冠狀病毒對(duì)心血管系統(tǒng)的影響。

并且Tan還和臨床合作伙伴首次報(bào)道了冠狀病毒疾病患者的脂質(zhì)異常。

論文地址：
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.01.05.522853v1.full
參考鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/SGAcmvVfA2uypHeeQO5EjQ

— 完 —

量子位 QbitAI · 頭條號(hào)簽約

關(guān)注我們，第一時(shí)間獲知前沿科技動(dòng)態(tài)