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TUhjnbcbe - 2021/4/13 1:01:00

TIPS:bioRxiv发布的初步科学报告未经同行评审,因此不应被视为结论性的、指导临床实践/健康相关行为或被视为确定的信息。

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重磅!SARS-CoV-2感染导致神经系统和心血管症状机制揭示

由严重急性呼吸综合征冠状病*2型(SARS-CoV-2)感染引起的冠状病*病(COVID-19)背后的病理生理学研究正在进行中。来自米国哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院的一组研究人员目前的研究结果表明,氧化应激和与阿尔茨海默病相关的生化通路激活与SARS-CoV-2感染有关。

研究人员写道:“在这项研究中,我们提出了一种可能导致SARS-CoV-2引起的全身器官衰竭的潜在机制:缺陷的Ca2+调节及其下游信号。”“特别令人感兴趣的是,大脑中泄漏的RyR2通道与神经病理通路的激活有关,这也在阿尔茨海默病患者的大脑中发现。”

该研究“COVID-19中神经元兰尼碱受体的阿尔茨海默样重塑”(Alzheimer-likeremodelingofneuronalryanodinereceptorinCOVID-19)已在bioRxiv*服务器上作为预印稿提供,同时这篇文章正在接受同行评审。

COVID-19患者氧化应激的证据

研究小组从死于COVID-19的尸检患者那里收集了心脏、肺和脑组织。他们测量了二硫代谷胱甘肽与谷胱甘肽的比例。他们的结果显示,与对照组相比,所有三个器官的氧化应激明显更高。

通过测量SMAD3磷酸化(TGF-β的下游信号),研究人员发现SARS-CoV-2感染增加了所有三个器官的磷酸化SMAD3水平。作者认为这种SARS-CoV-2增加了TGF-β。另外,脑组织中存在细胞因子信号传导的增强活性,表明SARS-CoV-2激活了TGF-β途径。

COVID-19诱导的氧化应激阻止病*感染细胞的凋亡

在SARS-CoV-2患者体内,氧化应激的增加会导致TGF-β信号通路的激活和心脏、肺和脑组织中NOX2的增加产生滚雪球效应。NOX2结合的增加与兰尼碱受体(RyR)/细胞内钙释放通道有关。

这一系列事件,尤其是与涉及TGF-β信号传导的SMAD3蛋白有关,阻断了病*感染细胞中自毁的能力。研究人员还发现SARS-CoV-2感染中的N蛋白与SMAD3直接相互作用,以鼓励这种作用。

结果,被SARS-CoV-2感染的宿主细胞的凋亡被阻断,组织纤维化的形成被促进,尤其是在肺中,从而导致呼吸窘迫和随后与该疾病相关的肺衰竭。

虽然在SARS-CoV-2感染个体的心脏和肺部发现了与N和SMAD3的直接相互作用,但在大脑中不存在这种作用。作者认为,炎症和氧化反应的增加间接影响COVID-19中观察到的神经变化。

COVID-19诱导的RyR通道改变是可逆的增加的NOX2与RyR2的结合可能改变了RyR通道。研究小组观察了3[H]兰尼碱的结合量,它只与RyR通道的开放状态结合,存在于受感染个体的心脏、肺和脑组织中。

研究小组发现,在生理静息状态下应关闭通道时,RyR通道会异常活跃。通道关闭的减少导致钙泄漏,作者说这是导致许多其他疾病的病理生理的原因。

例如,研究小组认为,RyR通道中钙信号的改变可能导致神经系统疾病和心血管疾病,例如心肌病和心律不齐。

尽管通道的结构发生了改变,但加入Rycal药物ARM后,通过将calstabin2重新结合到RyR2上,修复了钙泄漏。

COVID-19的长期影响与阿尔茨海默病有相似的途径

RYR通道的泄漏曾导致阿尔茨海默病和亨廷顿病。当研究人员分析来自感染个体的大脑样本时,他们发现AMPK和GSK3?磷酸化水平升高,这导致SARS-CoV-2中的Tau蛋白过度磷酸化。具体而言,SARS-CoV-2感染的大脑样本显示出较高的Tau磷酸化位点S和S/T。作者说,tau蛋白水平过高类似于阿尔茨海默病。

研究小组还发现p25表达增加,从而激活CDK5,CDK5是在阿尔茨海默氏病中观察到的淀粉样前体蛋白加工的神经*性激活剂。但是,必须注意的是,激酶和p25表达的增加并没有直接导致阿尔茨海默氏症,因为没有激活β-淀粉样蛋白途径。

研究人员认为,与COVID-19相关的神经生理变化可以解释一些患者从病*中恢复后出现的“脑雾”症状。

雲飛、传奇、LyARGOS、Lyu.

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