研究表明,严重的COVID-19疾病与端粒短有关
西班牙国家癌症研究中心(CNIO)研究人员与COVID-IFEMA野战医院合作开展的一项研究表明,患有严重COVID-19疾病的患者的端粒明显较短。该研究发表在该杂志上老化.该研究由Maria a . Blasco领导,其第一作者是Raúl Sánchez和Ana Guío-Carrión,他们假设病毒感染导致的端粒缩短阻碍了组织再生,这就是为什么大量患者遭受长期后遗症的原因。
布拉斯科已经在研发一种再生疗法肺组织在肺纤维化病人;她现在相信这种疗法——至少还需要一年半的时间才能投入使用——也可以帮助那些患有糖尿病的人肺战胜COVID-19后仍有病变。
端粒和组织再生
由布拉斯科在CNIO领导的端粒和端粒酶小组一直在研究端粒在人体中的作用组织几十年的再生。端粒是保护生物体每个细胞内染色体的结构。众所周知,端粒长度是衰老的一个指标:每次细胞分裂时,它的端粒就会缩短,直到它们不能再发挥保护功能,细胞就会受损,停止分裂。在整个生命过程中,细胞不断分裂以再生组织,当它们因为端粒太短而停止分裂时,身体就会衰老。
近年来,研究人员在小鼠身上发现,可以通过激活端粒酶的产生来逆转这一过程。端粒酶是一种负责使端粒变长的酶。在动物中,端粒酶活化对治疗与衰老和端粒损伤相关的疾病有效,如肺部疾病纤维化.
COVID-19是一种再生疾病
在肺纤维化中,肺组织形成疤痕并变得僵硬,导致呼吸能力的进行性丧失。CNIO小组在先前的研究中表明,这种疾病的原因之一是参与肺组织再生的细胞端粒受损,即肺泡II型肺细胞。这些正是SARS-CoV-2感染的细胞冠状病毒肺组织感染。
布拉斯科说:“当我读到II型肺泡肺细胞与COVID-19有关时,我立即想到端粒可能与之有关。”
在老化在论文中,研究人员写道:“这引起了我们的注意,SARS-CoV-2感染的一个常见结果似乎是在肺和肾脏中诱导纤维化样表型,这表明病毒感染可能正在耗尽组织的再生潜力。”
作者提出,正是短端粒阻碍了感染后的组织再生。布拉斯科解释说:“我们知道病毒感染肺泡II型肺细胞,这些细胞参与肺再生;我们还知道,如果它们的端粒受损,它们就不能再生,从而导致纤维化。这是在COVID-19后肺部病变患者中看到的情况:我们认为他们患上肺纤维化是因为他们患有较短的端粒这限制了他们肺部的再生能力。”
野战医院的病人样本
“衰老”论文中提供的数据通过发现COVID-19更严重程度和更短端粒之间的关联,为这一假设提供了证据。
布拉斯科说,尽管在大流行最严重的时候进行研究遇到了困难——“收治COVID-19患者的医院设施人满为患”——但使用几种技术可以分析马德里IFEMA战地医院收治的89名患者的端粒。
与一般人群一样,在研究的患者中,端粒的平均长度随着年龄的增加而减少。此外,由于病情最严重的患者也是年龄最大的患者,因此病情更严重与端粒长度更短之间也存在相关性。
最重要的发现是,最严重患者的端粒与年龄无关,也更短,这是我们无法预见的。
研究人员写道:“有趣的是,我们还发现,与病情较轻的患者相比,患有更严重COVID-19病理的患者在不同年龄的端粒更短。”
他们补充说:“这些发现表明,衰老的分子特征,如短端粒的存在,会影响COVID-19病理的严重程度。”
新冠肺炎后肺损伤患者的基因治疗
研究人员现在的意图是证明一种因果关系减少端粒长度以及COVID-19的肺部后遗症。为此,他们会用SARS-CoV-2感染端粒短且不能产生端粒酶的小鼠;如果没有端粒酶,端粒就无法修复,从而导致肺损伤组织再生不可能发生。如果布拉斯科小组的假设是正确的,端粒短且没有端粒酶的小鼠应该比正常小鼠发生更严重的肺纤维化。
短端粒阻碍重症患者康复的证实,将为新的治疗策略打开大门,比如基于端粒酶激活的治疗方法。
“鉴于端粒酶可以使短端粒再次变长,并且在之前的研究中,我们已经证明端粒酶激活对与短端粒相关的疾病(如肺纤维化)具有治疗作用,因此很容易推测,一旦病毒感染被克服,这种疗法可以改善COVID-19患者的一些病理,如肺纤维化。”
去年,CNIO和巴塞罗那自治大学(UAB)成立了一家新的衍生公司——端粒治疗(Telomere Therapeutics),其具体目标是开发一种基于端粒酶的基因疗法,用于治疗与端粒缩短相关的不同疾病,如肺纤维化和肾纤维化。这将是COVID-19后剩余肺损伤患者的一种潜在有用的治疗方法。
进一步探索
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