Cell子刊:新研究表明在实验室培养皿中,新冠病毒可感染心脏细胞
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Cell子刊:新研究表明在实验室培养皿中,新冠病毒可感染心脏细胞

来源:作者:人气:-发表时间:2020-07-08 15:36:00【
一项新的研究表明作为导致COVID-19疾病的新型冠状病毒,SARS-CoV-2可以在实验室培养皿中感染心脏细胞,这表明COVID-19患者的心脏细胞可能会被这种病毒直接感染。这一发现是利用干细胞技术产生的心肌细胞取得的。相关研究结果近期发表在Cell Reports Medicine期刊上,论文标题为“Human ipsC-Derived Cardiomyocytes , are Susceptible to SARS-CoV-2 Infection”。
 
 Cell子刊:新研究表明在实验室培养皿中,新冠病毒可感染心脏细胞

虽然许多COVID-19患者出现心脏问题,但原因并不完全清楚。既有的心脏疾病或感染导致的炎症和缺氧都有牵连。但到目前为止,只有有限的证据表明SARS-CoV-2病毒会直接感染心肌细胞。

论文第一作者兼论文共同通讯作者、美国西达赛奈理事会再生医学研究所研究员Arun Sharma博士说,“我们不仅发现这些干细胞衍生的心脏细胞容易受到这种新型冠状病毒的感染,而且这种病毒还可以在心肌细胞内快速分裂。更重要的是,这些被感染的心脏细胞在感染72小时后出现了跳动能力的变化。”

这项研究还表明,被SARS-CoV-2感染的人类干细胞衍生的心脏细胞改变了它们的基因表达谱,进一步证实了这些细胞可以被这种病毒积极感染,并激活先天的细胞“防御机制”,以努力帮助清除这种病毒。

虽然这些发现并不能完美复制发生在人体中的情况,但是据论文共同通讯作者Clive Svendsen博士表示,这些知识可能有助于科学家们将干细胞衍生的心脏细胞作为筛选平台,以确定新的抗病毒化合物,从而缓解心脏遭受的病毒感染。

Svendsen说,“这种病毒大流行主要是由呼吸道症状确定的,但也有心脏并发症,包括心律失常,心力衰竭和病毒性心肌炎。虽然这可能是对这种病毒的大规模炎症反应的结果,但我们的数据表明,心脏也可能直接受到SARS-CoV-2病毒的影响。”

这些研究人员还发现,用ACE2抗体处理能够抑制这种病毒在干细胞衍生的心脏细胞上的复制,这表明ACE2受体可能被SARS-CoV-2用来进入人类心肌细胞。

Sharma说,“通过用抗体阻断ACE2蛋白,这种病毒就不容易与ACE2蛋白结合,从而不能轻易进入细胞。这不仅有助于我们了解这种病毒的作用机制,还提出了潜在治疗SARS-CoV-2感染的方法。”

这项研究使用了人诱导性多能干细胞(iPSC),即一种在实验室中利用人的血液或皮肤细胞构建出来的干细胞。ipsC可以产生身体中发现的任何细胞类型,每个细胞都携带着个人的DNA。以这种方式创建的组织特异性细胞被用于研究以及创建和测试潜在的疾病治疗方法。

西达赛奈医疗中心斯密特心脏研究所执行主任Eduardo Marbán博士说,“这项研究说明了在培养皿中研究人体组织的力量。对心肌细胞的直接感染可能导致COVID相关的心脏病,这是可信的。”

这些研究人员还与论文共同通讯作者、美国加州大学洛杉矶分校医学院分子与医学药理学副教授Vaithilingaraja Arumugaswami博士合作。Arumugaswami提供了添加到心脏细胞中的新型冠状病毒。加州大学洛杉矶分校研究员Gustavo Garcia Jr.在至关重要的心脏细胞感染实验中作出了贡献。

Arumugaswami说,“这个关键的实验系统可能有助于了解相关冠状病毒病原体SARS-CoV和MERS-CoV的疾病过程的差异。”
 
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