《心肌细胞老化可能令老人易感新冠病毒》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2020-08-20
  • 据英国剑桥大学官网18日报道,由该校研究人员领导的国际科研团队在今天出版的《分子与细胞心脏病学杂志》上撰文指出,随着年龄的增长,在新冠病毒侵袭人体心脏细胞中起重要作用的基因变得更活跃。这些发现可以帮助解释为什么年龄是导致新冠病毒高风险因素之一,以及为什么新冠肺炎重症患者会出现心脏并发症,如心力衰竭和心脏炎症等。

      医学部的安东尼·达文波特教授说:“随着新冠肺炎大流行不断蔓延,我们看到越来越多新冠肺炎患者,尤其是老龄患者,受到心脏问题的影响,这表明该病毒能够入侵和破坏心脏细胞。”

      为此,达文波特与来自来自英国、比利时等国科学家,研究了新冠病毒与心力衰竭之间的联系。

      他们认真研究了心肌细胞,以查明它们有多容易被冠状病毒感染。心肌细胞组成心脏肌肉,能收缩和放松,使心脏将血液泵送到身体各处。心肌细胞受损会影响心肌的功能,导致心力衰竭。

      新冠病毒表面带刺突蛋白,会识别血管紧张素转换酶2(ACE2)并与之结合,它还会劫持TMPRSS2和组织蛋白酶B和L等以进入人体。在最新研究中,研究人员比较了5名年轻男性(19—25岁)和5名年长男性(63—78岁)的心肌细胞,发现年长男性心肌细胞内指示人体制造这些蛋白的基因更活跃,这表明老年心肌细胞内相应的蛋白可能有所增加。

      鲁汶大学的艾玛·罗宾逊博士解释说:“我们的研究表明,随着年龄的增长,心肌细胞会产生更多新冠病毒闯入人体细胞所需的蛋白,从而使这些细胞更容易受到病毒的破坏,这可能是高龄人群易感新冠肺炎的原因之一。”

      达文波特说:“我们对病毒及其劫持细胞的能力了解得越多,就越有可能用现有药物或开发新疗法来阻止它。”

      例如,抗炎药物卡莫司他可抑制TMPRSS2,并阻止新冠病毒进入实验室内培育的细胞。科学家也可开发阻止新冠病毒与ACE2结合的化合物,它可能有助于保护心脏。

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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-08-31
    • 根据斯坦福大学医学院研究人员的一项新研究,一类患有叫做“心肌病”的心脏病患者心肌细胞中的端粒异常短。端粒是一种DNA序列,可作为染色体末端的保护帽。 这一发现与之前的一项研究相吻合,该研究表明患有杜氏肌营养不良症(一种遗传性肌肉萎缩疾病)的人在其心肌细胞端粒较短,这些患者通常因心力衰竭而过早地死亡。 虽然目前还不知道发育不良的端粒是直接影响心肌细胞的功能,还是由于心力衰竭而产生间接效应,但这一研究结果为一系列有趣的研究和药物发现打开了大门。也可能有一天,研究人员和临床医生可以识别因心肌病而有心力衰竭风险的人。 “心肌细胞中端粒的缩短似乎是由于遗传缺陷引起的心脏衰竭的可靠标志,”斯坦福大学心血管研究所成员,微生物学和免疫学教授Helen Blau博士说道。 相关结果于8月27日在线发表在《PNAS》杂志上。该文章的是第一作者是心血管医学,微生物学和免疫学的讲师Alex Chang博士。 细胞分裂导致端粒缩短 在大多数细胞中,端粒在每次细胞分裂时自然会缩短。但是,心肌细胞很少分裂,因此它们的端粒长度在一生中保持相对稳定。 在人类中,由肌营养不良蛋白相关基因突变引起的杜氏肌营养不良症的特征在于进行性肌肉无力和心脏并发症,最终导致死亡。在早期的工作中,作者等人观察到,尽管肌营养不良蛋白中具有相应突变的小鼠表现出肌肉萎缩症状,但他们的心脏功能正常。研究人员意识到,人类与小鼠之间的关键区别在于每个物种的端粒长度:人类端粒相对较短,为5000-15000碱基,但小鼠的端粒接近40000碱基。当研究人员在小鼠中引入第二个突变,使端粒长度更接近人类时,动物开始显示疾病的典型症状,包括心力衰竭。 随后的一项研究发现,在小鼠中,端粒缩短引发了DNA损伤反应,损害了线粒体的功能。结果,心肌细胞不能有效地将血液泵送到全身。 “因为我们在之前的研究中发现,死于杜氏肌营养不良症的男孩的心肌细胞的端粒比没有这种疾病的人的端粒缩短了约50%,”作者说到:“我们想知道是否患有其他遗传性心脏病的人,如心肌病等在内,也可能出现心肌细胞端粒异常缩短的症状。“ 在这项研究中,Chang比较了11例由于基因突变引起的扩张型或肥厚型心肌病患者的心肌细胞端粒长度,其中9例死于与心脏病无关的原因。他发现来自心肌病患者的端粒比对照组的端粒短约25-40%。Chang在诱导多能干细胞产生的心肌细胞中观察到类似的结果:心肌病患者的端粒显着短于未受影响的亲属的端粒。 研究人员认为,使用iPS技术制备心肌细胞受影响的模型,意味着应该可以快速,轻松地检测干扰端粒缩短的化合物或药物,以期找到消除人类疾病的药物。
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    • 来源专题:COVID-19科研动态监测
    • 编译者:zhangmin
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