新冠病毒竟会让细胞衰老?研究人员发现治疗新思路

  ▎药明康德内容团队编辑

  今日,顶尖学术期刊《自然》杂志在线发表了一篇关于新冠病毒的最新论文。一支来自德国的团队发现新冠病毒可以让感染的细胞变衰老!这不仅可以解释重症新冠患者体内出现的大量细胞因子,也为治疗新冠疾病带来了潜在的靶点。

  研究人员们在论文中提到,在感染新冠病毒后,一些患者体内会释放大量细胞因子,引起剧烈的免疫反应。这会导致多器官衰竭,也是重症的重要驱动因素。

  目前,科学家们正在尝试使用许多抗炎症的药物,来减少重症的发生,但临床试验的结果却有好有坏。为此,我们需要更好地理解这些细胞因子的发生机理。

  研究人员们在许多抗衰老的研究中发现,衰老细胞也会释放大量的细胞因子。这些细胞在衰老之后会陷入“老而不死”的状态,不再分裂,却也不会死亡。它们会往周围释放许多促炎症的细胞因子,对周围的细胞和组织带来负面影响。

  细胞衰老和病毒感染有什么关联吗?研究人员们首先在细胞模型中寻找线索。首先,他们发现在高滴度的逆转录病毒下,大部分细胞会在感染的五天后出现衰老细胞的形态学和遗传学特征。相反,如果病毒的滴度不高,则不会引起这个反应。

  这不仅仅是逆转录病毒才会引起的现象。研究人员们指出,像慢病毒和腺相关病毒等常在基因疗法里使用的病毒载体,同样会引起细胞衰老。

  那么新冠病毒是否也会引起细胞衰老呢?在呼吸道上皮细胞中,研究人员们确认了这一点,并认为这在新冠疾病的病理中扮演了某种关键角色。

  这一点在感染新冠的患者中得到了确认。从患者的鼻咽样本和肺部收集的样本表明里头的细胞充满了衰老的迹象。这些衰老细胞所分泌的细胞因子可能会吸引并激活巨噬细胞,而细胞因子风暴与巨噬细胞激活综合征(macrophage activation syndrome)正是新冠疾病的特征。

  随后,研究人员们进一步将病毒感染后出现的细胞衰老情况,与新冠疾病联系在了一起。他们发现临床症状最严重的患者,体内标志着细胞衰老的分泌因子水平也更高。另一些免疫学上的分析也发现,新冠病毒引起的肺部疾病,其病理与细胞衰老带来的免疫反应息息相关。

  既然如此,那么倘若能抑制细胞衰老的过程,是否就有利于新冠疾病的治疗呢?先前,这支团队与其它团队发现一些药物分子能诱导衰老细胞死亡。在感染病毒后出现衰老的细胞里,研究人员们也的确发现一些相应的蛋白表达有所上升,从理论上支持用这些药物分子进行治疗。

  在仓鼠模型中,研究人员们进行了体内实验。他们发现在感染新冠病毒后,这些动物出现了肺部炎症。RNA测序结果也确认,这些动物肺部的细胞出现了衰老特征。而在使用一种BCL-2抑制剂进行治疗后,仓鼠体内的衰老细胞得到了有效减少。同时,它们的血液里的促炎症细胞因子水平也明显下降。在重症新冠疾病的动物模型中,另一种酪氨酸激酶抑制剂的效果则更突出。

  结合一些临床试验的结果,研究人员总结指出,如果在新冠感染的早期使用抗衰老药物进行干预,可以很大程度上减少肺部疾病的严重程度,也能减少系统性的炎症。

  参考资料:

  [1] Lee, S。, Yu, Y。, Trimpert, J。 et al。 Virus-induced senescence is driver and therapeutic target in COVID-19。 Nature (2021)。 https://doi.org/10.1038/s41586-021-03995-1

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