新冠病毒竟能“直接殺死”心肌細胞？最新研究揭秘新冠的“隱藏”危害…

原標題：新冠病毒竟能“直接殺死”心肌細胞？最新研究揭秘新冠的“隱藏”危害…

嚴重的急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2）是導(dǎo)致2019年冠狀病毒病（COVID-19）大流行的原因。一些流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，合并心血管疾病（CVD）的患者在確診COVID-19后，病情發(fā)展速度及死亡率都遠遠高于無CVD的人群[1]。

圖1: 病毒感染對心血管系統(tǒng)產(chǎn)生急性影響的潛在機制[1]

一些觀點認為，連接COVID-19及CVD的關(guān)鍵分子在于血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2）。ACE2是膜結(jié)合的氨肽酶，在心血管和免疫系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。ACE2參與心臟功能以及高血壓和糖尿病的發(fā)展。此外，ACE2已被確定為包括SARS-CoV和SARS-CoV-2在內(nèi)的冠狀病毒的功能性受體。SARS-CoV-2感染是由病毒的刺突蛋白與ACE2結(jié)合觸發(fā)的，而ACE2在心臟和肺中高度表達。

SARS-CoV-2是否直接感染心肌細胞尚存爭議

一些研究表明，與中東呼吸綜合征相關(guān)的冠狀病毒（MERS-CoV）可引起急性心肌炎和心力衰竭。SARS-CoV-2和MERS-CoV的致病性相似，而病毒感染引起的心肌損害，無疑增加了患者治療的難度和復(fù)雜性。

圖2: 已知可導(dǎo)致心肌損傷的冠狀病毒[1]

與SARS-CoV-2相關(guān)的心肌損傷，主要表現(xiàn)為高敏感性心肌肌鈣蛋白I（hs- cTnI）水平升高（> 28 pg /毫升）。有報道稱，約五分之四的COVID-19患者因心肌損傷患者被送入重癥監(jiān)護病房（ICU），這表明COVID-19導(dǎo)致心肌損傷的嚴重程度[2]。

證據(jù)表明，SARS-CoV-2感染甚至可在健康的人群中引起心力衰竭或心臟損傷，而一些年輕的專業(yè)運動員，即使在新冠病毒感染被清除后可以重新參加競技運動，但仍可在心臟上檢測到疤痕[3]，可見SARS-CoV-2對心臟的持續(xù)性傷害。但是，SARS-CoV-2對心臟的損害，是由于病毒直接感染心肌細胞，還是受病毒感染引發(fā)的炎癥反應(yīng)的波及，一直是一個懸而未決的問題。

目前，對COVID-19心臟表現(xiàn)的研究仍然具有挑戰(zhàn)性，缺乏對受累患者心臟“組織層面”的分析，而闡明SARS-CoV-2感染導(dǎo)致急性心臟反應(yīng)的發(fā)生機制，對后續(xù)合并CVD的COVID19患者的治療至關(guān)重要。

值得注意的是，近一年來，逐漸有學(xué)者在體外實驗中，從細胞、組織雙層面探討SARS-CoV-2病毒是否直接感染心肌細胞。

Cell子刊：從“細胞”層面，論證SARS-CoV-2對引發(fā)心肌細胞炎癥的潛在機制

2020年7月，一項發(fā)表在Cell Reports Medicine雜志上的文章發(fā)現(xiàn)，在體外實驗中，使用人多能誘導(dǎo)干細胞（iPSC）衍生的心肌細胞可直接受SARS-CoV-2病毒的感染，同時，病毒還可在心肌細胞中快速復(fù)制、分裂，繼而感染其他的心肌細胞[4]。

圖3: Human iPSC-Derived Cardiomyocytes Are Susceptible to SARS-CoV-2 Infection

該研究發(fā)現(xiàn)，被SARS-CoV-2感染的iPSC衍生的心肌細胞，出現(xiàn)基因表達譜的變化，這個變化在于：一方面有助于病毒的再生復(fù)制，另一方面也可激活細胞內(nèi)的“病毒清除防御機制”。簡而言之，在細胞感染SARS-CoV-2后，細胞內(nèi)的免疫機制處于與病毒“相互博弈”的狀態(tài)，而“戰(zhàn)場”之上無論誰輸誰贏都會產(chǎn)生損傷，這是病毒感染后心臟炎癥發(fā)生的基本原因，也是COVID-19患者繼發(fā)急性心力衰竭的潛在機制。

圖4: 研究流程圖

同時，研究人員還使用抗體阻斷ACE2蛋白，發(fā)現(xiàn)阻斷ACE2蛋白可防止心肌細胞感染SARS-CoV-2。這一發(fā)現(xiàn)，也為出現(xiàn)急性心臟反應(yīng)的重癥COVID-19患者提供了一種可能的治療方式。

最后，作者仍表示：“其實，這些發(fā)現(xiàn)并不能完美復(fù)制發(fā)生在人體中的情況，但本研究中提出的實驗平臺（iPSC衍生的心肌細胞），將有助于了解相關(guān)冠狀病毒病原體SARS-CoV和MERS-CoV的疾病過程的差異。”

JACC子刊：最新研究從“組織”層面，證實SARS-CoV-2確可直接感染心肌細胞