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一附院与基础医学院科研团队发现新冠病毒损伤血管的重要机制

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近日关于新冠肺炎疫情的研究及临床报告证实,新冠病毒SARS-CoV-2不仅损伤肺泡上皮细胞引起呼吸衰竭,而且会侵害肺及多器官的血管内皮细胞,进而诱发炎症风暴及大量血液凝结,最终导致多器官衰竭。但迄今为止,尚不清楚SARS-CoV-2进入并损伤血管内皮细胞的分子机制。

针对这一问题,西安交大一附院心内科袁祖贻教授团队、基础医学院心血管研究中心王胜鹏团队,与美国Salk生物研究所Uri Manor教授等团队开展合作,首次发现SARS-CoV-2的S蛋白可以下调ACE2从而引起血管内皮细胞功能障碍。该研究利用新冠模式动物叙利亚金黄地鼠以及ACE2 S680磷酸化位点突变的转基因小鼠ACE2-D和ACE2-L,通过体内和体外实验证明S蛋白通过下调内皮细胞AMPK活性和降低ACE2的磷酸化,造成ACE2和eNOS活性的下降,这一过程伴随着内皮细胞线粒体形态异常和功能的降低、糖代谢重编程,最终引发肺血管舒张功能的下降以及肺血管损伤。S蛋白抑制ACE2会降低病毒的感染性,但ACE2减少又会加剧内皮功能障碍,促进内皮炎症。这一研究结果说明针对S蛋白的抗体不仅可以保护宿主免受SARS-CoV-2的感染,而且可以抑制S蛋白引起的内皮损伤,最终降低相关心血管并发症的死亡率。由此,研究团队首次提出了ACE2在新冠肺炎中的双刃剑理论:ACE2既具有介导SARS-CoV-2入侵内皮的“坏作用”,同时又发挥保护血管内皮功能的“好作用”。

该研究成果于3月31日以“SARS-CoV-2刺突蛋白通过下调ACE2表达水平损害内皮功能”(SARS-CoV-2 Spike Protein Impairs Endothelial Function via Downregulation of ACE2)为题在线发表于心血管基础研究领域顶级期刊《循环研究》(Circulation Research)。西安交通大学第一附属医院为该论文第一作者单位,一附院心内科硕士研究生雷雨阳、博士后张娇为共同第一作者,西安交大心血管研究中心、一附院袁祖贻教授、基础医学院王胜鹏教授,美国Salk生物研究所Uri Manor教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重点与面上项目、国家重点研发计划、陕西省杰出青年科学基金等项目的资助。

另外,针对ACE2在肺血管内皮中的保护作用机制、以及在新冠肺炎流行期间心血管病急危重症患者的救治流程等,一附院与基础医学院研究团队取得了系列研究成果,论文以第一作者或通讯(共同通讯)作者先后发表在国际顶级学术期刊《美国呼吸与重症护理医学》(Am J Respir Crit Care MedCirculation)、《循环》(Circulation)。

论文链接:https://www.ahajournals.org/doi/abs/10.1161/CIRCRESAHA.121.318902


2021-04-13
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