COVID-19会导致心脏和其他器官的线粒体功能障碍

　　多机构研究人员组成的联盟发现，我们细胞的能量生产者线粒体的基因可能受到病毒的负面影响，导致肺以外的多个器官功能障碍。这些发现为治疗COVID-19提供了新方法。

　　

自SARS-CoV-2病毒引起的COVID-19大流行开始以来，研究人员一直在试图确定为什么与大多数冠状病毒相比，这种病毒会产生如此负面的长期影响。现在，由费城儿童医院(CHOP)和COVID-19国际研究小组(COV-IRT)领导的一个多机构研究人员联盟发现，线粒体的基因(我们细胞的能量生产者)会受到病毒的负面影响，导致肺部以外的多个器官功能障碍。这些发现今天在《科学转化医学》杂志上发表，为治疗COVID-19提出了新的方法。

线粒体存在于我们身体的每个细胞中。负责产生线粒体的基因分布在细胞核内的核DNA和每个线粒体内的线粒体DNA (mtDNA)中。先前的研究表明，SARS-CoV-2蛋白可以与宿主细胞中的线粒体蛋白结合，可能导致线粒体功能障碍。

为了了解SARS-CoV-2如何影响线粒体，CHOP线粒体和表观基因组医学中心(CMEM)的研究人员和他们的COV-IRT同事想分析线粒体基因表达，以检测病毒引起的差异。为了做到这一点，他们分析了受影响患者和动物模型的鼻咽和尸检组织。

“来自人类患者的组织样本使我们能够了解线粒体基因表达在疾病进展的开始和结束时是如何受到影响的，而动物模型使我们能够填补空白，并观察基因表达差异随时间的进展，”该研究的第一作者，CHOP CMEM博士后研究员Joseph Guarnieri博士说。

研究发现，在尸检组织中，线粒体基因在肺部的表达已经恢复，但在心脏、肾脏和肝脏中，线粒体功能仍然受到抑制。在研究动物模型和测量肺部病毒载量达到峰值的时间时，即使在大脑中没有观察到SARS-CoV-2，小脑中的线粒体基因表达也受到抑制。其他动物模型显示，在SARS-CoV-2感染的中期，肺部的线粒体功能开始恢复。

综上所述，这些结果表明，宿主细胞对初始感染的反应涉及肺部，但随着时间的推移，肺部的线粒体功能得到恢复，而在其他器官，特别是心脏，线粒体功能仍然受损。

CHOP CMEM主任、共同资深作者Douglas C. Wallace博士说:“这项研究为我们提供了强有力的证据，证明我们需要停止将COVID-19视为严格意义上的上呼吸道疾病，而开始将其视为一种影响多个器官的系统性疾病，我们在肺以外的器官中观察到的持续功能障碍表明，线粒体功能障碍可能会对这些患者的内脏造成长期损害。”

虽然使用这些数据的未来研究将研究系统性免疫和炎症反应如何导致一些患者更严重的疾病，但研究小组确实发现了microRNA 2392 (miR-2392)的潜在治疗靶点，该靶点被证明可以调节本研究中使用的人体组织样本中的线粒体功能。

共同资深作者Afshin Beheshti博士说,“这种微小rna在被SARS-CoV-2感染的患者的血液中上调，这不是我们通常期望看到的，中和这种microRNA可能能够阻止病毒的复制，为那些面临更严重并发症风险的患者提供额外的治疗选择。”

今年早些时候，盖茨基金会向Wallace博士和CMEM提供了资金，用于研究世界人群中mtDNA的差异如何影响线粒体功能，从而影响个体对SARS-CoV-2的敏感性。Wallace说，SARS-CoV-2显着影响线粒体功能的证明支持了线粒体功能的个体差异可能是个体COVID-19严重程度的一个因素的假设。

这项工作也得到了美国国立卫生研究院(NIH) NIAID校内研究部的支持，并部分得到了比尔和梅林达·盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation) INV-046722的资助。

文章标题

Core mitochondrial genes are downregulated during SARS-CoV-2 infection of mammalian hosts