Cell子刊：新研究表明在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中，新冠病毒可感染心臟細(xì)胞

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

一項(xiàng)新的研究表明作為導(dǎo)致COVID-19疾病的新型冠狀病毒，SARS-CoV-2可以在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中感染心臟細(xì)胞，這表明COVID-19患者的心臟細(xì)胞可能會(huì)被這種病毒直接感染。這一發(fā)現(xiàn)是利用干細(xì)胞技術(shù)產(chǎn)生的心肌細(xì)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(biāo)題為“Human ipsC-Derived Cardiomyocytes , are Susceptible to SARS-CoV-2 Infection”。

Cell子刊：新研究表明在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中，新冠病毒可感染心臟細(xì)胞

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(dǎo)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(huì)直接感染心肌細(xì)胞。

論文第一作者兼論文共同通訊作者、美國(guó)西達(dá)賽奈理事會(huì)再生醫(yī)學(xué)研究所研究員Arun Sharma博士說，“我們不僅發(fā)現(xiàn)這些干細(xì)胞衍生的心臟細(xì)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(xì)胞內(nèi)快速分裂。更重要的是，這些被感染的心臟細(xì)胞在感染72小時(shí)后出現(xiàn)了跳動(dòng)能力的變化。”

這項(xiàng)研究還表明，被SARS-CoV-2感染的人類干細(xì)胞衍生的心臟細(xì)胞改變了它們的基因表達(dá)譜，進(jìn)一步證實(shí)了這些細(xì)胞可以被這種病毒積極感染，并激活先天的細(xì)胞“防御機(jī)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(fù)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(shí)可能有助于科學(xué)家們將干細(xì)胞衍生的心臟細(xì)胞作為篩選平臺(tái)，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(duì)這種病毒的大規(guī)模炎癥反應(yīng)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(xì)胞衍生的心臟細(xì)胞上的復(fù)制，這表明ACE2受體可能被SARS-CoV-2用來進(jìn)入人類心肌細(xì)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(jìn)入細(xì)胞。這不僅有助于我們了解這種病毒的作用機(jī)制，還提出了潛在治療SARS-CoV-2感染的方法。”

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

西達(dá)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(xiàng)研究說明了在培養(yǎng)皿中研究人體組織的力量。對(duì)心肌細(xì)胞的直接感染可能導(dǎo)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(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校醫(yī)學(xué)院分子與醫(yī)學(xué)藥理學(xué)副教授Vaithilingaraja Arumugaswami博士合作。Arumugaswami提供了添加到心臟細(xì)胞中的新型冠狀病毒。加州大學(xué)洛杉磯分校研究員Gustavo Garcia Jr.在至關(guān)重要的心臟細(xì)胞感染實(shí)驗(yàn)中作出了貢獻(xiàn)。

Arumugaswami說，“這個(gè)關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)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。”