新冠为何诱发心肌炎？华人团队揭示刺突蛋白直接影响心肌线粒体，肥胖者更易受伤害

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撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
COVID-19大流行，是近百年来人类遭遇的影响范围最广的全球性大流行病，随着国内疫情防控放开，全国各地接踵迎来感染高峰，许多人已经阳康，或是正在阳康的路上。然而，即使已经康复，新冠感染导致的后遗症依旧令人担忧。
新冠后遗症也被称为“长新冠”（LongCOVID），世界卫生组织（WHO）将其定义为：在新冠感染后3个月依然存在症状，至少持续2个月，并且无法用其他诊断来解释。其中，易疲劳、呼吸急促、胸痛、味觉嗅觉消失以及更为严重的心肌炎都是常见的新冠后遗症。
近期，新冠康复者容易患心肌炎的问题引起公众强烈的关注，一些表明在阳康后剧烈运动导致急性心肌炎的聊天截图也在微信群、朋友圈广泛流传。而最近， NatureMedicine期刊发表的一项大规模研究显示【1】，成年人接种新冠疫苗与心肌炎风险小幅增加有关，而感染新冠病毒则与心肌炎、心包炎和心律失常风险大幅增加有关。
那么，新冠感染导致心肌炎的具体机制是什么？什么人在感染新冠后更容易患心肌炎呢？
近日，美国南卡罗莱纳大学医学院TanWenbin团队在预印本平台bioRxiv上发表了题为：TheSARS-CoV-2Spikeproteininduceslong-termtranscriptionalperturbationsofmitochondrialmetabolicgenes,causescardiacfibrosis,andreducesmyocardialcontractileinobesemice的研究论文【2】。
该研究表明，在高脂饮食诱导的肥胖小鼠体内，新冠病毒的刺突蛋白（S蛋白）会诱导心肌细胞线粒体代谢相关基因的长期转录抑制，导致心脏纤维化并降低肥胖小鼠的心肌收缩能力，最终表现为心肌损伤。

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COVID-19是由新冠病毒（SARS-OoV-2）感染导致的急性呼吸道综合征，新冠病毒是通过其刺突蛋白（S蛋白）与人体细胞表面的ACE2受体结合而入侵和感染的。随着新冠大流行的发展，包括心血管症状在内的新冠病毒急性后遗症已成为新的健康威胁。
之前的研究显示，与代谢相关的疾病，如糖尿病、心血管疾病、高血压和肥胖等，是导致新冠患者出现严重症状的危险因素。

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TanWenbin
此前， TanWenbin团队已经证明， COVID-19患者的总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-c）和高密度脂蛋白胆固醇（HDL-c）水平降低，并与疾病的严重程度和死亡率相关。
不仅如此，在机制上，脂质已被证明是冠状病毒传播、复制和运输的关键贡献者，而刺突蛋白也被证明可以损害宿主细胞的脂质代谢。这些证据表明，血脂和肥胖是影响COVID-19严重程度的重要因素。
LDL-c联合SR-B1增强新冠病毒进入细胞
在这项最新研究中， TanWenbin团队构建了具有SARS-CoV-2表面亲和性的S蛋白假病毒（Spp），用于体外细胞感染实验以及体内小鼠试验，以此探索新冠感染导致心血管疾病的具体机制，及其与肥胖的联系。
研究团队首先在人类皮肤毛细血管内皮细胞（HDMVECs）、巨噬细胞（M?）和心肌细胞样H9C2细胞中进行了病毒感染实验。他们发现， LDL-c与Spp的亲和力非常高，比常规的VSV-G慢病毒高10倍。

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LDL-c与Spp病毒具有极高的亲和力
进一步研究显示， LDL-c可以联合细胞表面的B类1型清道夫受体（SR-B1）增强Spp进入细胞的能力，而SR-B1抑制剂BLT-1可以抑制LDL-c增强Spp进入细胞的能力，但一种抗LDL受体（LDLR）的抗体未能阻断HDMVEC中LDL-c增强的Spp进入。这一数据表明， SR-B1 ，而不是LDLR ，解释了LDL-c增强的Spp细胞摄取。