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#医疗资讯# 胆固醇在COVID-19中扮演着重要的角色吗?

2020年5月在预印本服务器bioRxiv 上发布的一项新研究表明,年龄较大或患有高血压,糖尿病,心血管疾病的COVID-19患者的死亡率显着增加是由于组织胆固醇水平高所致。通过显示血液中的多不饱和脂肪酸(PUFA)对抗胆固醇的作用,因此也有引发严重COVID-19症状的风险,它也表明了健康饮食的作用。
严重的急性呼吸综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2)会导致COVID-19疾病,并利用存在于宿主细胞膜外部的ACE2受体分子感染并进入宿主细胞。最初认为儿童中的ACE2水平低会导致患此病的风险降低,但最近的研究表明,不一定总是如此。一些儿童在幼儿期表现出较高的ACE2水平。

胆固醇是一种脂肪,存在于整个人体的细胞膜中,并沉积在具有慢性炎症的富含巨噬细胞的组织中。在肺部疾病中,观察到肺细胞以及巨噬细胞会吸收和吸收胆固醇。因此,这项研究着重于发现病毒的感染潜力与胆固醇浓度之间的关系。

胆固醇促进病毒进入

首先,他们使用表达SARS-CoV-2穗蛋白(S)蛋白的假病毒,将胆固醇与载体蛋白apoE和血清一起加载到培养的细胞中。S蛋白负责病毒的进入。以胆固醇结合形式,apoE蛋白与细胞的LDL受体结合,将胆固醇加载到细胞中。如果没有,它的结合将促进胆固醇从细胞中的释放。

在胆固醇加载状态下,病毒进入显着增加了50%,而在卸载状态下则显着减少。向细胞培养物中添加一种称为甲基β-环糊精(MβCD)的去除胆固醇的化学药品,可以消除去除胆固醇的病毒进入抑制作用。研究人员得出的结论是,由于胆固醇缺乏,缺乏病毒进入并不是由于缺乏ACE2受体,因为ACE2受体在apoE和MβCD均存在时以正常高水平表达。

在胆固醇加载状态下,病毒进入显着增加了50%,而在卸载状态下则显着减少。向细胞培养物中添加一种称为甲基β-环糊精(MβCD)的去除胆固醇的化学药品,可以消除去除胆固醇的病毒进入抑制作用。研究人员得出的结论是,由于胆固醇缺乏,缺乏病毒进入并不是由于缺乏ACE2受体,因为ACE2受体在apoE和MβCD均存在时以正常高水平表达。

研究人员发现,在细胞负载状态下,ACE2受体与GM1脂质筏的相关性超过3倍。通过添加MβCD可以看到相反的效果(减少到木筏上的定位超过70%)。因此,载脂蛋白E介导的胆固醇负荷导致ACE2在病毒进入点定位。
这种胆固醇依赖性的ACE2定位机制以及病毒的进入可能是为什么COVID-19在老年人中具有更高的致死性的原因。由于动脉粥样硬化和其他急性或慢性炎症等慢性疾病,组织胆固醇水平随年龄增长而增加。这些条件相同,可增加症状性COVID-19疾病的严重程度和可能性。
基于这些发现,研究人员提出胆固醇对于SARS-CoV-2感染至关重要。低胆固醇水平与儿童一样,提供的入口点很少,并且尺寸减小。但是,随着年龄的增长,较高的胆固醇水平会导致进入点的数量和大小增加,导致感染的可能性大大增加。

这项研究提出了3种不同的机制,可以解释合并症和慢性炎症的人群亚组之间在传染性方面的差异。鉴于这些发现,大多数SARS-CoV-2细胞培养都是在没有胆固醇源(如血清)的情况下进行的,这一事实对于开发COVID-19疗法至关重要。至关重要的是要注意,高组织胆固醇水平而不是高血液水平是这种病毒感染的驱动力。这意味着当前的血液胆固醇测试并不总是表明严重或严重疾病的实际风险。

这种看似矛盾的现象的一个重要例子是慢性炎症的存在,尽管血液中的胆固醇很低,但组织中的胆固醇却很高。原因是胆固醇在组织中的释放受到抑制,而巨噬细胞将其加载到细胞中。
因此,该研究可以帮助推进有关胆固醇在COVID-19中病毒感染中的作用的研究。需要更多的研究来发现其他蛋白质和脂质在复杂的膜环境中的作用,这可能会显着影响病毒进入和感染宿主细胞。
参考文献:Wang, H., et al. (2020). Cholesterol and COVID19 lethality in elderly. bioRxiv preprint doi: https://t.cn/A6LLJRlS


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