冠状病毒刺突蛋白激活了自然免疫反应，损伤了心肌细胞

心脏损伤在COVID-19住院患者中很常见，这导致许多人想知道病毒是如何影响心脏的。现在，根据即将在2022年美国心脏协会基础心血管科学科学会议上发表的初步研究，研究人员发现，严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)的刺突蛋白可以通过炎症过程导致心肌损伤。会议于7月25日至28日在芝加哥举行，提供了基础和转化心血管科学的最新研究。

的斯派克蛋白质是在导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒表面发现的。刺突蛋白附着在被称为血管紧张素转换酶2 (ACE2)的受体上靶细胞．刺突蛋白促进病毒进入健康的细胞，这是感染的第一步。除了感染肺部外，该病毒还可以传播到其他器官，对身体造成更大的损害，造成严重感染，有些人甚至死亡。

“从临床方面已经知道，COVID-19感染会导致心脏损伤，然而，我们不知道这是如何发生的机制细节。我们怀疑的是刺突蛋白有未知的病理作用，”林志强博士说，他是这项研究的主要作者，也是纽约尤蒂卡共济会医学研究所的助理教授。ob欧宝直播nba“我们的数据显示，来自SARS-CoV-2的刺突蛋白会导致心肌损伤。这就是为什么接种疫苗和预防这种疾病很重要。”

“主机天然免疫是抵御病原体入侵的第一道防线吗心肌细胞都有自己的天然免疫机制激活身体的免疫反应对对抗病毒感染至关重要;然而，这也可能损害心肌细胞功能，甚至导致细胞死亡和心力衰竭。”

研究人员研究了SARS-CoV-2刺突蛋白是否会激活心肌细胞中的自然免疫反应。HCoV-NL63是一种感染呼吸系统而不造成心脏损伤的冠状病毒，尽管其刺突蛋白也使用ACE2介导病毒进入。他们研究了SARS-CoV-2刺突蛋白和NL63刺突蛋白引起心脏病的潜在能力。他们的结果表明，SARS-CoV-2刺突蛋白激活了心肌细胞的自然免疫反应，并损伤了心脏，但NL63刺突蛋白没有。

林说:“SARS-CoV-2刺突蛋白激活自然免疫反应的事实可能解释了与其他冠状病毒相比，其高毒性。”“TLR4信号是激活身体自然功能的主要途径免疫反应而SARS-CoV-2刺突蛋白激活TLR4，而不是普通的流感刺突蛋白。”

为了研究SARS-CoV-2刺突蛋白对心脏的影响，研究人员将SARS-CoV-2刺突蛋白和NL63刺突蛋白克隆到AAV9病毒载体中。AAV9病毒载体被注入实验室小鼠体内，以激活心肌细胞中的刺突蛋白。他们发现，aav9介导的SARS-CoV-2刺突蛋白，而不是NL63刺突蛋白，导致了心脏功能障碍、肥厚重塑(增大)和心脏炎症。

在实验室对培养皿中培养的心脏细胞进行测试时，研究人员还观察到，与没有任何一种刺突蛋白的细胞相比，SARS-CoV-2刺突蛋白使心肌细胞变得更大。林教授说:“我们发现了SARS-CoV-2刺突蛋白对心肌细胞有毒的直接证据。”

在这项研究中，研究人员还检查了一名因COVID-19感染而死亡的患者的心脏活检。他们在心肌细胞和其他类型的细胞中检测到了SARS-CoV-2刺突蛋白和TLR4蛋白。相反，这两种蛋白质在健康人类心脏的活组织检查中是不存在的。“这意味着一旦心脏感染了SARS-CoV-2，它就会激活TLR4信号，”林说。“除了直接损伤心肌细胞外，刺突蛋白本身具有很强的炎症性，可能会引起全身炎症，从而间接导致心脏问题。”

ACE2是控制血压的重要酶。新冠病毒感染可能损害ACE2功能，进而导致血压升高，从而损伤心脏。SARS-CoV-2还可能通过其他未知途径损害心脏。

“我们的研究提供了两项证据，证明SARS-CoV-2刺突蛋白不需要ACE2损伤心脏。首先，我们发现SARS-CoV-2刺突蛋白损伤了实验室小鼠的心脏。与人类体内的ACE2不同，小鼠体内的ACE2不与SARS-CoV-2刺突蛋白相互作用，因此SARS-CoV-2刺突蛋白没有直接破坏ACE2功能而损伤心脏。第二，尽管SARS-CoV-2和NL63冠状病毒都使用ACE2作为受体感染细胞，但只有SARS-CoV-2刺突蛋白与TLR4相互作用，使心肌细胞发炎。因此，我们的研究展示了SARS-CoV-2刺突蛋白一种新的、不依赖ace2的病理作用。”

这项研究迈出了确定SARS-CoV-2刺突蛋白是否影响心脏的第一步。研究人员现在计划调查SARS-CoV-2如何峰值蛋白质引起心脏炎症。有两种可能的途径:第一种是刺突蛋白在病毒感染的心肌细胞中表达，从而直接激活炎症;二是病毒峰值蛋白质进入血液，循环的SARS-CoV-2刺突蛋白破坏了心．

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