血液检测可以跟踪冠状病毒感染的演变
阿利坎特UMH-CSIC神经科学研究所的Javier Sáez-Valero领导的一项研究称,一种量化ACE2蛋白(允许冠状病毒进入细胞的细胞蛋白)的血液检测,以及与病毒相互作用产生的ACE2片段,可能是监测SARS-CoV-2感染的一种简单有效的方法美国实验生物学学会联合会杂志.
这项研究是在第一波大流行期间进行的,研究发现,处于感染急性期的COVID-19患者的人数显著减少等离子体与未感染的对照组相比,SARS-CoV-2结合进入细胞的全长ACE2蛋白的水平。此外,由于与病毒相互作用而产生的低分子质量(70 kDa) ACE2片段的血浆水平增加。
这些异常的ACE2和截断的ACE2 (70 kDa片段)在患者康复后恢复正常。这表明血浆中存在的两种形式的ACE2都可以作为冠状病毒感染演变的良好生物标志物。此外,截短的ACE2水平可以区分感染SARS-CoV-2的患者和感染甲型流感病毒的患者。
“在这项工作中,我们研究了冠状病毒受体ACE2蛋白的血浆水平,我们已经能够确定血浆中有不同形式的蛋白质,部分可溶性ACE2是ACE2受体的蛋白水解片段,随后与病毒相互作用产生。在血浆中也发现了全长蛋白,它提供了感染期间组织影响的信息,”领导这项研究的哈维尔Sáez-Valero解释说。
虽然Sáez-Valero小组的主要研究方向是阿尔茨海默病,但ACE2与阿尔茨海默病病理的核心蛋白,如β -淀粉样前体蛋白(APP)的“相似性”也是如此细胞膜这使得专家认为ACE2可能存在于血浆中,从而提供了有关其与冠状病毒相互作用的信息。
“我们对这一研究的方法是,可溶性ACE2蛋白在感染COVID-19期间可以作为一种读出器。这一假设源于我们在阿尔茨海默病方面的专业知识。在这种神经退行性疾病中,我们研究脑脊液中存在的蛋白质,如APP。APP也是一种膜蛋白,它被与ACE2相同的分子工具加工,被称为分泌酶的酶,将几种膜蛋白加工成不同的片段。这一现象是我们认为ACE2蛋白片段以及全长蛋白存在于血浆中的线索。因此,我们有可能研究这种蛋白质作为一种可能的生物标志物,”Sáez-Valero解释道。
试验参与者
本研究中包括的样本和患者数据由ISABIAL生物样本库提供,并整合到西班牙国家生物样本库网络和瓦伦西亚生物样本库网络中。纳入鼻咽拭子SARS-CoV-2逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)阳性患者59例,其中女性24例,男性35例,平均年龄64岁。所有患者均于症状出现后7 ~ 9天住院。其中48例SARS-CoV-2感染患者表现为中度COVID-19, 11例被认为是严重的,因为他们患有呼吸衰竭,需要有创机械通气和/或重症监护病房治疗。
另外两组也进行了分析,其中一组是17名参与者(9名女性和8名男性),其中包括34至85岁的A型流感病毒肺炎患者。另一组由26名无疾病对照组(14名女性和12名男性)组成,年龄34-85岁。对于“甲型流感组”,样本也在急性期采集,在特定的医院治疗之前。
人类血浆中的ACE2物种是通过免疫沉淀和western blotting鉴定的,这种技术允许检测血液或组织样本中的特定蛋白质,其中存在蛋白质的复杂混合形式。到目前为止,对冠状病毒进行的血浆分析主要使用另一种称为ELISA的技术,这种技术不允许确定不同形式的蛋白质。
在接种致死剂量SARS-CoV-2的人源化K18-hACE2小鼠的血清样本中,还检测了截短和全长ACE2物种的变化。这些人类化的老鼠携带了产生ACE2的人类基因蛋白质由于病毒无法识别小鼠ACE2,因此不会自然发生SARS-CoV-2感染。
研究人员说,在这项研究中观察到的SARS-CoV-2感染后血浆中ACE2形式的变化,证明了进一步研究它们作为疾病过程生物标志物的潜力,以及评估疫苗接种的有效性。下一步将是研究这些蛋白质在无症状的pcr阳性或接种疫苗的个体中发生了什么。
更多信息:María‐Salud García‐Ayllón等人,血浆ACE2物种在COVID - 19患者中发生差异改变,FASEB期刊(2021)。DOI: 10.1096 / fj.202100051R