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科研進展

研究揭示新冠病毒誘導肺炎症損傷的新機制並提出抗炎新策略

發表日期:2021-12-28來源:放大 縮小

  中國科學院广州生物医药与健康研究院等单位合作研究发现,肥大细胞是新冠病毒(SARS-CoV-2)诱导肺部炎症损伤的重要效应细胞。SARS-CoV-2 Spike蛋白通過結合肥大細胞ACE2受体快速诱导肥大细胞脱颗粒,继而诱发肺上皮细胞炎症和导致肺损伤;研究同时发现,临床治疗变应性疾病的药物可作为肥大细胞稳定剂,通过阻止Spike蛋白诱导肥大细胞脱颗粒,抑制炎症反应和保护肺損傷。相关成果于近日发表在国际学术期刊Signal Transduction and Targeted Therapy上。

  SARS-CoV-2感染導致的“細胞因子風暴”是髒器受損和導致重症或死亡的重要因素。但病毒誘發機體産生炎症因子風暴的細胞學機制尚不清楚,臨床治療缺乏有效的免疫調節手段。

  肥大細胞廣泛分布于包括呼吸道及肺在內的各種黏膜及髒器組織,可首先接觸到變應原、病原體等,分泌多種細胞和化學因子,參與免疫調節。肥大細胞最常見的報道是其脫顆粒參與哮喘、過敏等相關疾病。近年來,肥大細胞在調節宿主抗病原(如細菌,寄生蟲及病毒等)免疫中的重要作用越發引起重視。但研究表明,肥大細胞激活在調節宿主抗病原免疫的同時,也可誘發炎症因子風暴,造成組織損傷,促進病原感染。

  该研究发现,肥大细胞表达ACE2受体可结合SARS-CoV-2 Spike蛋白,该结合可在5分钟之内诱导肥大细胞脱颗粒;Spike蛋白诱导的肥大细胞脱颗粒可进一步改变肺上皮细胞多种信号通路,尤其是诱发肺上皮细胞炎症和破坏细胞间黏附连接;論文利用ACE2人源化小鼠和恒河猴感染模型证实SARS-CoV-2诱导肥大细胞脱颗粒现象及其与肺炎症损伤的关系,并发现SARS-CoV-2感染老年猴(17-19岁)可诱导更多的肺部肥大细胞脱颗粒,提示SARS-CoV-2诱导肥大细胞激活和脱颗粒可能是老年易发重症的因素之一。该研究发现,临床治疗变应性疾病的药物如依巴斯汀和氯雷他定,可作为肥大细胞稳定剂通过阻止Spike蛋白诱导的肥大细胞脱颗粒,抑制SARS-CoV-2誘導的小鼠肺部炎症和保護肺損傷。論文一方面揭示了SARS-CoV-2诱导炎症反应和导致肺损伤的细胞免疫学新机制,并以“老药新用”的方式提出抗炎新策略用于重症治疗。

  该論文通讯作者为王建华、郑永唐及陳新文,该研究得到呼吸疾病国家重點實驗室赵金存团队支持。河南师范大学与中科院广州生物医药与健康研究院联合培养博士生吴梦丽为第一作者。

  本研究得到国家自然科学基金、广州呼吸疾病国家重點實驗室开放基金以及国家重点研发计划等项目的资助。

  論文链接

  新冠病毒通過誘導肺部肥大細胞脫顆粒誘發肺上皮細胞炎症和導致肺損傷

SARS-CoV-2 Spike蛋白通過結合肥大細胞ACE2受體快速誘導肥大細胞脫顆粒,繼而誘發肺上皮細胞炎症和導致肺損傷;臨床治療變應性疾病的藥物如依巴斯汀和氯雷他定可作爲肥大細胞穩定劑通過阻止Spike蛋白誘導的肥大細胞脫顆粒,進而抑制SARS-CoV-2誘導的小鼠肺部炎症和保護肺損傷。 

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