埃默里大学

 

 

SARS-CoV-2感染会诱发成人和儿童患者发生不同的变化。虽然SARS-CoV-2是一种呼吸道病毒，但多组学分析显示了与炎症和肝急性期反应有关的全身性变化。在成人患者中，与 COVID-19 相关的肺肝轴改变会导致高凝状态和血液动力学改变。正如我们的微流控实验所证明的那样，病理性纤维蛋白原升高会导致红细胞聚集，从而破坏内皮糖萼，造成内皮病变，增加微血管血栓形成的可能性。与其他感染原因引起的败血症患者相比，这似乎是 COVID-19 患者的一个独特机制。相比之下，对儿科患者样本的分析表明，炎症信号的改变会导致免疫失调。与急性小儿 COVID 相比，MIS-C 表现出更严重的免疫失调，并导致高炎症状态，而纤维蛋白原在介导 MIS-C 临床观察到的血管病变中的作用尚不确定。来源：《自然-通讯》（2023 年）。DOI: 10.1038/s41467-023-37269-3

即使 COVID-19 出现已有三年之久，关于它如何导致严重疾病，包括肺部以外的广泛器官损伤，仍有许多未知。科学家们越来越多地了解到，器官功能障碍是由血管损伤造成的，但病毒造成这种损伤的原因尚不清楚。现在，埃默里大学的一个多学科研究小组发现了他们认为的关键分子途径。

 

他们今天发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上的研究结果表明，COVID-19 会破坏内衬最小血管的细胞，从而阻断血流。在每天仍有数百人死于 COVID-19 的情况下，这些结果可能会为挽救生命的新疗法铺平道路。

 

埃默里医疗保健公司的医生们在大流行初期就开始了这项研究，目的是更好地了解严重COVID-19的驱动因素，以及为什么成人比儿童更容易患上严重疾病。他们采用了一种所谓的 "多组学 "方法，即同时研究多个数据集，对COVID-19患者的血液进行生化检查，并与非COVID-19患者的血液进行比较，从中寻找线索。

 

"埃默里大学医学院病理学与实验室医学系助理教授、该研究的资深作者、医学博士谢丽尔-迈尔（Cheryl Maier）说："我们对成人患者和儿童患者之间几乎没有重叠感到惊讶。"两组患者都有与凝血有关的异常，但成人患者的一个独特途径与血管健康和血流有关"。

 

迈尔说，他们在临床上观察到，COVID-19 重症患者的血液异常粘稠：就像枫糖浆而不是水，因此这一发现特别有趣。

 

Maier与合作者、共同第一作者、埃默里大学儿科系教授Wilbur Lam以及佐治亚理工学院和埃默里大学Wallace H. Coulter生物医学工程系教授合作，创建了最小血管的尖端模型，预计这些血管对血流的改变最为敏感，这使他们能够直观地看到COVID-19患者的血液与其他患者的血液在人体内的流动情况。

 

"观看这些微流体设备的视频，就像实时看到 COVID-19 对我们血管的影响，"迈尔说。"这些实验室制造的血管内衬有真正的人体血管细胞，即内皮细胞。你可以将血浆和红细胞等血液中的任何关键成分以不同的组合放入血管中，观察它的表现，了解损伤是如何发生的。

 

 

蛋白质组学分析比较了来自 COVID + 和 COVID- 重症患者的成人血浆，发现了肝脏相关蛋白质和血液动力学相关通路的显著变化。A COVID + 和 COVID- 重症患者成人组群的方法和鉴定物种示意图概览。B 每个患者样本检测到的肽的相对丰度（COVID + n = 15，COVID- n = 10，SD）。C 蛋白质组学数据的主成分分析（PCA）图，显示 COVID + 和 COVID- 成人血浆样本的聚类和部分分离。D 火山图显示已鉴定蛋白质的相对分布（单向方差分析检验，Benjamini-Hochberg 校正）。E 对 COVID + 患者中高度上调（Padj > 0.1 AR > 1.4）的差异丰度蛋白（DAPs）进行 KEGG 通路分析，突出显示流体剪切应力响应通路（金色）的变化以及之前报道的 ECM 受体相互作用（也是金色）的变化（菲舍尔精确检验）。F 将 DAPs 与人类基因组图谱进行比较，显示已鉴定蛋白质的相对来源，突出了肝脏中的扰动。