研究表明SARS-CoV-2可以感染实验室培养皿中的心脏细胞
一项新的研究表明,导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒可以感染实验室培养皿中的心脏细胞,这表明COVID-19患者的心脏细胞可能直接被该病毒感染。这一发现发表在今天的杂志上细胞报告医学它是用干细胞技术产生的心肌细胞制成的。
尽管许多COVID-19患者都有心脏问题,但原因尚不完全清楚。预先存在的心脏条件或者由感染引起的炎症和缺氧都与此有关。但到目前为止,只有有限的证据表明SARS-CoV-2病毒直接感染单个肌肉细胞心的。
“我们不仅发现了这些干细胞来源心脏细胞都容易被新型冠状病毒感染,但病毒内部也能迅速分裂心肌细胞Arun Sharma博士说,他是Cedars-Sinai理事会再生医学研究所的研究员,也是该研究的第一和共同通讯作者。“更重要的是,受感染的心脏细胞在感染72小时后显示出跳动能力的变化。”
该研究还表明,被新冠病毒感染的人类干细胞来源的心脏细胞改变了它们的基因表达谱,进一步证实这些细胞可以被病毒主动感染,并激活固有的细胞“防御机制”,以帮助清除病毒。
虽然这些发现并不能完美地复制正在发生的事情人体根据资深和共同通讯作者Clive Svendsen博士的说法,这一知识可能有助于研究人员使用干细胞来源的心脏细胞作为筛查平台,以确定新的抗病毒化合物,可以减轻心脏的病毒感染。
再生医学研究所所长、生物医学科学与医学教授斯文森说:“这种病毒性大流行主要由呼吸道症状定义,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。”“虽然这可能是对病毒反应的大规模炎症的结果,但我们的数据表明,心脏也可能直接受到COVID-19病毒的影响。”
研究人员还发现,用ACE2抗体治疗能够抑制病毒在干细胞来源的心脏细胞上的复制,这表明SARS-CoV-2可以利用ACE2受体进入人类心肌细胞。
沙玛说:“通过用抗体阻断ACE2蛋白,病毒不容易与ACE2蛋白结合,因此不容易进入细胞。”“这不仅有助于我们了解这种病毒的作用机制,还提出了一种治疗方法,可以用作治疗SARS-CoV-2感染的潜在治疗方法。”
这项研究使用了人类诱导多能干细胞(iPSCs)是一种在实验室中从人的血液或皮肤细胞中产生的干细胞。诱导多能干细胞可以制造人体内的任何类型的细胞,每一种细胞都携带个体的DNA。以这种方式产生的组织特异性细胞用于研究和创建和测试潜在的疾病治疗方法。
“这项工作说明了能够在培养皿中研究人体组织的力量,”Smidt心脏研究所执行主任Eduardo Marbán说,他与Sharma和Svendsen合作进行了这项研究。“心肌细胞的直接感染可能会导致与covid相关的心脏病,这是有可能的。”
研究人员还与共同通讯作者Vaithilingaraja Arumugaswami合作,Vaithilingaraja DVM,博士,加州大学洛杉矶分校David Geffen医学院分子和医学药理学副教授,Eli and Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心成员。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的研究人员Gustavo Garcia Jr.贡献了基本成分心细胞感染实验。
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和MERS疾病过程的差异。”
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