2019冠状病毒病可直接感染和破坏人体肾脏细胞
导致COVID-19的病毒SARS-CoV-2可以直接感染一种特殊类型的肾脏细胞。杜克大学的生物医学工程师和病毒学家表示，这一发现有助于解释为什么急性肾损伤是在严重COVID-19患者中观察到的主要并发症之一。
这项研究发表在4月20日的在线杂志上细胞与发育生物学前沿“，．
当2019冠状病毒病在2020年初开始在全球传播时，医生们知道病毒主要感染呼吸道细胞。但随着病例数量开始增长，医生们惊讶地发现，许多患者，特别是那些患有严重COVID-19的患者，也出现了肾脏损伤。
萨米拉·穆萨(Samira Musah)在2020年春天参加一个虚拟研讨会时注意到了这个问题。Musah是杜克大学生物医学工程和医学的助理教授，他听取了医生们展示的研究，这些研究描述了从未经历过任何肾脏相关问题的患者是如何发展的肾脏疾病因为感染了COVID-19。
Musah说:“听到医生描述健康的患者在感染SARS-CoV-2后突然出现肾脏损伤，需要进行透析，令人震惊。”“很明显，病毒对肾脏产生了影响，但当时流感大流行还很早期，没有人确定发生了什么。”
在之前的工作中，Musah和她的团队展示了他们可以引导人类诱导多能干细胞发育并成熟为功能性足细胞，这是一种特殊类型的肾细胞，帮助控制毒素和废物从血液中排出。Musah和实验室的博士后Titilola Kalejaiye想看看他们是否可以使用这个模型来确定SARS-CoV-2能够破坏肾脏细胞的方式和原因。
作为概念证明，Kalejaiye最初使用的是SARS-CoV-2的假病毒版本。研制这些伪病毒是为了模仿特定病毒的特征，但不能产生具有复制能力的病毒粒子，因此可以安全地用于广泛的研究。在把假病毒引入他们的足突细胞在细胞模型中，Kalejaiye发现病毒的刺突蛋白可以直接与足细胞表面的众多受体结合。
Kalejaiye也是这篇论文的第一作者，他解释说:“我们发现这种病毒特别善于结合足细胞表面的两个关键受体，而这些受体在这些肾细胞中大量存在。”“最初病毒的吸收很强烈，我们还发现，当你增加病毒的剂量时，吸收会进一步增加。这种病毒似乎对这些肾脏细胞有很强的亲和力。”
为了用真正的SARS-CoV-2病毒测试他们的足细胞模型，Musah和Kalejaiye与杜克大学医学助理教授、杜克大学人类疫苗研究所研究员Maria Blasi合作。在大流行之前，布拉西一直在探索包括艾滋病毒在内的病毒是如何感染和破坏另一种称为肾小管上皮细胞的肾细胞亚群的。
布拉西说:“我们在共同参加的教员会议上相遇，真是太幸运了。”“萨米拉在找一个有处理活病毒经验的人，而我在找萨米拉能制造的足细胞模型，所以我们决定一举两得。”
就像假病毒一样，该团队观察到活病毒版本对足细胞有很强的亲和力。一旦病毒感染了这些细胞，它就会破坏足细胞，导致足细胞长长的手指状结构(帮助过滤血液)收缩和萎缩。如果对细胞的伤害太严重，足细胞就会死亡。
布拉西说:“除了结构损伤，我们发现病毒可以劫持足细胞的机制，产生额外的病毒颗粒，这些病毒颗粒可以传播感染更多的细胞。”
现在，该团队希望扩大他们的工作范围，研究SARS-CoV-2的不同变体在肾脏细胞中的行为。随着病毒变种的出现，肾脏损伤发生的频率降低了。这让研究小组质疑新的变异是如何发生变化的，以及它们感染肾脏细胞的能力是否正在下降。
他说:“我认为，我们从在家听取医生的初步报告，到在网上建立这种合作，并在如此短的时间内取得这些成果，这是非常了不起的。”“我们在正确的时间拥有正确的人员和正确的工具。这是我相对年轻的实验室中最成功的合作之一，我期待着继续这项工作。”
进一步探索
