Cell子刊：新研究表明在實驗室培養(yǎng)皿中，新冠病毒可感染心臟細胞

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2020-07-08 15:36:00【大中小】

一項新的研究表明作為導致COVID-19疾病的新型冠狀病毒，SARS-CoV-2可以在實驗室培養(yǎng)皿中感染心臟細胞，這表明COVID-19患者的心臟細胞可能會被這種病毒直接感染。這一發(fā)現(xiàn)是利用干細胞技術(shù)產(chǎn)生的心肌細胞取得的。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Cell Reports Medicine期刊上，論文標題為“Human ipsC-Derived Cardiomyocytes , are Susceptible to SARS-CoV-2 Infection”。

雖然許多COVID-19患者出現(xiàn)心臟問題，但原因并不完全清楚。既有的心臟疾病或感染導致的炎癥和缺氧都有牽連。但到目前為止，只有有限的證據(jù)表明SARS-CoV-2病毒會直接感染心肌細胞。

論文第一作者兼論文共同通訊作者、美國西達賽奈理事會再生醫(yī)學研究所研究員Arun Sharma博士說，“我們不僅發(fā)現(xiàn)這些干細胞衍生的心臟細胞容易受到這種新型冠狀病毒的感染，而且這種病毒還可以在心肌細胞內(nèi)快速分裂。更重要的是，這些被感染的心臟細胞在感染72小時后出現(xiàn)了跳動能力的變化。”

這項研究還表明，被SARS-CoV-2感染的人類干細胞衍生的心臟細胞改變了它們的基因表達譜，進一步證實了這些細胞可以被這種病毒積極感染，并激活先天的細胞“防御機制”，以努力幫助清除這種病毒。

雖然這些發(fā)現(xiàn)并不能完美復制發(fā)生在人體中的情況，但是據(jù)論文共同通訊作者Clive Svendsen博士表示，這些知識可能有助于科學家們將干細胞衍生的心臟細胞作為篩選平臺，以確定新的抗病毒化合物，從而緩解心臟遭受的病毒感染。

Svendsen說，“這種病毒大流行主要是由呼吸道癥狀確定的，但也有心臟并發(fā)癥，包括心律失常，心力衰竭和病毒性心肌炎。雖然這可能是對這種病毒的大規(guī)模炎癥反應的結(jié)果，但我們的數(shù)據(jù)表明，心臟也可能直接受到SARS-CoV-2病毒的影響。”

這些研究人員還發(fā)現(xiàn)，用ACE2抗體處理能夠抑制這種病毒在干細胞衍生的心臟細胞上的復制，這表明ACE2受體可能被SARS-CoV-2用來進入人類心肌細胞。

Sharma說，“通過用抗體阻斷ACE2蛋白，這種病毒就不容易與ACE2蛋白結(jié)合，從而不能輕易進入細胞。這不僅有助于我們了解這種病毒的作用機制，還提出了潛在治療SARS-CoV-2感染的方法。”

這項研究使用了人誘導性多能干細胞（iPSC），即一種在實驗室中利用人的血液或皮膚細胞構(gòu)建出來的干細胞。ipsC可以產(chǎn)生身體中發(fā)現(xiàn)的任何細胞類型，每個細胞都攜帶著個人的DNA。以這種方式創(chuàng)建的組織特異性細胞被用于研究以及創(chuàng)建和測試潛在的疾病治療方法。

西達賽奈醫(yī)療中心斯密特心臟研究所執(zhí)行主任Eduardo Marbán博士說，“這項研究說明了在培養(yǎng)皿中研究人體組織的力量。對心肌細胞的直接感染可能導致COVID相關(guān)的心臟病，這是可信的。”

這些研究人員還與論文共同通訊作者、美國加州大學洛杉磯分校醫(yī)學院分子與醫(yī)學藥理學副教授Vaithilingaraja Arumugaswami博士合作。Arumugaswami提供了添加到心臟細胞中的新型冠狀病毒。加州大學洛杉磯分校研究員Gustavo Garcia Jr.在至關(guān)重要的心臟細胞感染實驗中作出了貢獻。

Arumugaswami說，“這個關(guān)鍵的實驗系統(tǒng)可能有助于了解相關(guān)冠狀病毒病原體SARS-CoV和MERS-CoV的疾病過程的差異。”