SARS-CoV-2病毒蛋白是如何损害心脏的

马里兰大学医学院(UMSOM)精确疾病建模中心的研究人员确定了导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒中的一种特定蛋白质是如何损害心脏组织的。然后他们使用一种药物来逆转这种蛋白质对心脏的毒性作用。

他们的发现是基于对果蝇和小鼠心脏细胞的研究，发表于2022年9月30日通信生物学,一个自然日报》。

感染COVID-19的人发生心肌炎症的风险明显更高，心律异常血栓，中风，心脏病，还有心脏衰竭与那些没有感染病毒的人相比，至少在感染后一年。尽管科学家们迅速开发出疫苗和药物来减轻COVID-19疾病的严重程度，但这些疗法并不能保护心脏或其他器官免受即使是轻微感染也可能造成的损害。

“要长期治疗患者，我们必须首先了解导致疾病的机制。我们的研究表明，单个的SARS-CoV-2蛋白质都可以对身体的特定组织造成重大损害，这与对其他病毒如艾滋病毒和寨卡病毒的发现类似，”高级作者、医学教授、UMSOM精确疾病建模中心主任韩哲博士说。“通过识别每个组织中的这些损伤过程，我们可以测试药物，看看是否有任何药物可以逆转这种损伤;那些表现出希望的药物可以在临床研究研究中进一步测试。”

去年，韩博士和他的研究团队发现了毒性最强的SARS-CoV-2蛋白在用果蝇和人类细胞．他们发现了一种很有前途的药物selinexor降低了其中一种蛋白质的毒性，但没有降低另一种被称为Nsp6的蛋白质的毒性。

在他们最新的研究中，他们发现Nsp6是苍蝇心脏中毒性最大的SARS-CoV-2蛋白。接下来，他们发现Nsp6蛋白劫持了果蝇心脏中的细胞，启动糖酵解过程，使细胞燃烧糖葡萄糖对能源。通常情况下，心脏细胞使用脂肪酸作为能量来源，但在心力衰竭时，这些细胞会转换到糖代谢，试图修复受损组织。研究人员还发现，Nsp6蛋白破坏了细胞的动力源——线粒体，线粒体通过糖代谢产生能量，从而增加了损伤。

然后研究小组阻断了体内的糖代谢果蝇和小鼠心脏细胞使用药物2-脱氧d -葡萄糖(2DG)。他们发现这种药物减少了由Nsp6病毒蛋白引起的心脏和线粒体损伤。

“我们知道，一些病毒劫持受感染动物的细胞机制，改变其新陈代谢，窃取细胞的能量来源，所以我们怀疑SARS-CoV-2做了类似的事情。病毒还可以利用糖代谢的副产物作为构建块制造更多的病毒，”韩博士说。“所以，我们预测这种将心脏新陈代谢改变到感染前的药物对病毒是有害的，因为它既切断了它的能源供应并消除它需要复制的部分。”

研究人员说，幸运的是，2DG很便宜，在实验室研究中经常使用。尽管2DG尚未获得美国食品和药物管理局(fda)的批准用于治疗疾病，但该药物目前正在印度进行治疗COVID-19的临床试验。

马里兰大学巴尔的摩分校医学事务副校长马克·t·格拉德温医学博士和UMSOM John Z.和Akiko K. Bowers杰出教授兼院长说:“太多从COVID康复的美国人在几周或几个月后出现了危险的心脏疾病，我们需要了解发生这种情况的根本原因。”“随着这项研究阐明了Nsp6蛋白的途径，我们可以为未来的研究改进我们的治疗目标，最终目标是逆转这些患者的进一步心脏损伤。”