新冠誘發心肌炎的原因找到了!線粒體代謝基因表達受抑制,高脂飲食者更易得

Pine 發自 凹非寺

新冠誘發心肌炎的機制,現在被科學家找到了!

冠狀病毒刺突蛋白(S蛋白)有關,它會對線粒體代謝基因的表達產生影響,進一步導致心肌炎。

這是美國南卡羅萊納大學華人團隊的一項最新研究成果,目前已在預印本平臺bioRxiv發表。

要知道在此之前,有關新冠後遺症尤其是心肌炎的風險,算是給各位陽康後的朋友們整怕了!

網路上相關建議層出不窮,類似「剛剛陽康不能運動,小心得心肌炎」……

但為什麼新冠病毒會誘發心肌炎,具體機制是怎樣的始終無解,現在終於有了答案。

其實在這項研究之前,哈佛大學也曾發表過一項研究論文,將心肌炎的矛頭指向S蛋白,不過當時的研究對象是mRNA疫苗誘發的心肌炎

而此次研究則是真正探討

而此次研究則是真正探討新冠病毒誘發心肌炎的機制。

並且,研究還發現,高脂飲食在陽康後出現心肌纖維化的可能性會更高。

具體如何,一起來看看~

具體如何,一起來看看~

高脂飲食更易得

研究團隊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),用於替代真正的新冠病毒。

整體來說,實驗過程分為兩大部分:體外體內

在體外實驗中,研究對象是人類皮膚毛細血管內皮細胞(HDMVECs)、巨噬細胞(MØ)和心肌細胞樣H9C2細胞;體內實驗則用小鼠進行。

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入細胞的。

具體到這項研究中,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。

過程在這裡就不詳細展開了,直接看結果: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就可以聯合細胞表面的B類1型清道夫受體(SR-B1),增強Spp進入細胞的能力。

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

在添加BLT-1之後,它會抑制SR-B1發揮作用,導致LDL-c與SR-B1之間很難結合,相應地,Spp進入細胞的能力也隨之減弱。

在搞清楚「病毒如何進入細胞」之後,就可以來試著解決「為什麼新冠會誘發心肌炎」這個問題了。

換個比較通俗的問法就是:為什麼病毒會選擇性地在心臟堆積?

鑑於並非所有「陽康」的人都會出現心肌病,並且上面也提到,病毒進入細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程中使用了兩組小鼠進行,分別是正常飲食組(NCF)和高脂飲食組(HFD)。

分好組後,團隊分別對小鼠血清中的LDL-c水平,不同組織器官中細胞表達SR-B1的情況進行分析。

結果顯示,高脂飲食組小鼠血清中的總膽固醇、LDL-c水平明顯高於正常飲食組小鼠。

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

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

更重要的是,在接種Spp病毒24小時(24hpi)後,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病毒對心臟、脂肪組織的選擇性極強,並且很容易在其中積累。

在這之後,研究團隊對小鼠的心肌基因表達進行了研究,結果發現:

接種病毒24小時後,相較於未接種的高脂飲食小鼠,有548個基因存在表達差異,相較於接種病毒的正常飲食小鼠,有434個基因存在表達差異。

存在表達差異

並且在接種病毒6周後,高脂飲食小鼠的心肌已經明顯出現纖維化,而正常飲食小鼠沒有發現很明顯的纖維化。

線粒體代謝基因表達受到抑制

那病毒是如何對心肌細胞的基因表達產生影響的?研究團隊在接種三週後進行了一番深入研究。

此時,正常飲食小組的基因表達已經與接種病毒之前無異了,而在高脂飲食小鼠中,仍存在209個差異表達基因

其中,表達量增加的基因有69個,減少的有140個。

表達量增加的基因大多具有GTP酶活性和GTP結合能力,減少的大多具有電子轉移活性和質子跨膜轉運活性。

而在表達量減少的基因中,涉及到了線粒體呼吸鏈(MRC)的三個基因家族。

因此就能初步得出結論

因此就能初步得出結論:

S蛋白可誘導線粒體代謝基因長期轉錄抑制,導致心肌纖維化和心肌收縮功能障礙。

目前這項研究還只是在預印平臺上發表的,並沒有經過同行評議,只能做一個參考。

感興趣的可以戳文末連結了解更多~

華人教授領銜

此次研究來自美國南卡羅萊納大學醫學院副教授Wenbin Tan的團隊,隊內成員大部分為華人。

Wenbin Tan本科、碩士畢業於中南大學湘雅醫學院,後來在加州大學洛杉磯分校獲得了神經生理學和生物學博士學位。

Tan的實驗室研究主要集中在先天性血管畸形(CVM)的分子發病機制。

在新冠爆發之後,他也靈活調動實驗室,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心血管系統的影響

並且Tan還和臨床合作伙伴首次報道了冠狀病毒疾病患者的脂質異常。

論文地址

論文地址:

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.01.05.522853v1.full

參考連結:

https://mp.weixin.qq.com/s/SGAcmvVfA2uypHeeQO5EjQ