摘要：截至目前，全國多地已經(jīng)度過第一波新冠病毒感染高峰，絕大多數(shù)患者正處于身體恢復(fù)階段。
但值得警惕的是，核酸或抗原陰性并不表示體內(nèi)病毒已經(jīng)完全被清除，即使感染期間各種急性癥狀消失，我們的身體還是需要時間去修復(fù)病毒感染帶來的各種傷害。
此前，我們在《全球新冠后遺癥患者預(yù)計近1.45億，“陽康”后還要警惕這些「新冠后遺癥」！》一文中向大家科普了新冠感染康復(fù)之后仍舊存在的一些癥狀，即使核酸或抗原轉(zhuǎn)陰，病毒帶來的傷害還并未完全消失，人體仍舊處于相對比較脆弱的狀態(tài)，因此一定要注意休息和恢復(fù)。
很多感染者表示感染新冠病毒之后患上了心肌炎，臨床上，心肌炎多由病毒感染所致，普通感冒也可能會誘發(fā)。病毒性心肌炎是一種較為罕見但同時也可能會致命的新冠感染并發(fā)癥，其主要癥狀表現(xiàn)為發(fā)熱、呼吸困難以及胸部不適。在感染新冠之后，病毒會入侵人體心肌細(xì)胞，引起免疫系統(tǒng)過度激活，進(jìn)而可能會誘發(fā)心肌炎。
早些時候有研究證實新冠病毒可以感染并損傷心肌細(xì)胞，但具體損傷機(jī)制尚不清楚。近日，來自美國南卡羅萊納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，新冠病毒的S蛋白可誘導(dǎo)線粒體代謝基因的長期轉(zhuǎn)錄抑制，并導(dǎo)致心臟纖維化和心肌收縮損傷，或許這一機(jī)制可以解釋為什么一些人在感染新冠病毒之后罹患心肌炎。該項研究結(jié)果以“The SARS-CoV-2 Spike protein induces long-term transcriptional perturbations of mitochondrial metabolic genes, causes cardiac fibrosis, and reduces myocardial contractile in obese mice”為題，發(fā)表在預(yù)印本平臺bioRXiv上。
圖1 研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)新冠病毒的S蛋白可誘導(dǎo)線粒體代謝基因的長期轉(zhuǎn)錄抑制并導(dǎo)致心臟纖維化和心肌收縮損傷（圖源：[1]）
研究團(tuán)隊開發(fā)了一種具有SARS-CoV-2適當(dāng)表面趨向性的刺圖蛋白假型（Spp）病毒，用于體外病毒進(jìn)入測定并施用于高脂飲食（HFD）喂養(yǎng)的小鼠，接著使用RNA-seq或?qū)崟rRT-PCR在引入Spp后2小時、24小時以及3周、6周、24周分析其全身病毒載量和心臟轉(zhuǎn)錄組，并監(jiān)測其心臟功能。
在進(jìn)行了低密度脂蛋白膽固醇（LDL-c）和高密度脂蛋白膽固醇（HDL-c）與Spp病毒結(jié)合測定后，研究人員發(fā)現(xiàn)LDL-c與Spp的親和力很高。在LDL-c存在的情況下，Spp病毒進(jìn)入人類皮膚毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞（HDMVECs）、巨噬細(xì)胞（M?）、心肌細(xì)胞樣H9C2細(xì)胞等能力增強(qiáng)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，LDL-c聯(lián)合細(xì)胞表面的B類1型清道夫受體（SR-B1）增強(qiáng)Spp進(jìn)入細(xì)胞的能力，SR-B1抑制劑BLT-1可以抑制Spp進(jìn)入HDMVEC、M? 和 H9C2中等細(xì)胞的能力。
圖2 LDL-c增強(qiáng)Spp進(jìn)入細(xì)胞的能力，這一通路可被SR-B1抑制劑BLT-1阻斷（圖源：[1]）
接著，研究人員觀察了小鼠血清中LDL-c的水平以及不同組織器官細(xì)胞中SR-B1的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)與正常飲食組小鼠相比，高脂飲食組小鼠的心臟、脂肪組織和腎臟細(xì)胞中SR-B1蛋白水平增加，但肝臟、肺、脾臟中SR-B1沒有顯著增加。
同時，施用Spp病毒2小時后，病毒在高脂飲食組小鼠的心臟、腎臟、主動脈和脂肪組織中選擇性增加，并且在24小時后仍在腎臟以外的組織中積累，包括心臟和脂肪組織。
圖3 Spp病毒在HFD小鼠中的全身傳播（圖源：[1]）
研究人員試圖從基因的差異表達(dá)來分析病毒積累的差異性，對小鼠的心肌基因表達(dá)進(jìn)行研究，在接種病毒24小時后，與未接種病毒的正常飲食小鼠相比，接種病毒的小鼠心肌中有30個基因存在表達(dá)差異。在高脂飲食小鼠組，與未接種過病毒的小鼠相比，接種病毒的小鼠在24小時后，其體內(nèi)有548個基因存在表達(dá)差異，有434個基因與接種病毒的正常飲食小鼠存在表達(dá)差異。
圖4 施用Spp病毒誘導(dǎo)HFD小鼠心臟轉(zhuǎn)錄組長期變化（圖源：[1]）
3周后，正常飲食小鼠不管是否接種病毒，兩者之間不再存在差異表達(dá)的基因，但高脂飲食小鼠體內(nèi)仍存在209個差異表達(dá)基因，69個基因表達(dá)上調(diào)，140個基因表達(dá)下調(diào)。上調(diào)的基因大多具有GTP酶活性和GTP結(jié)合能力，下調(diào)的基因大多具有電子轉(zhuǎn)移活性和質(zhì)子跨膜轉(zhuǎn)運活性。在下調(diào)的基因中，涉及到了線粒體呼吸鏈的三個基因家族。
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，在接種病毒6周后，正常飲食小組不管是否接種過病毒，兩組小鼠心臟的纖維化情況并沒有明顯差異，但接種Spp病毒的高脂飲食小鼠心肌卻出現(xiàn)明顯的纖維化情況。
圖5 接種Spp病毒的高脂飲食小鼠心肌出現(xiàn)明顯的纖維化（圖源：[1]）
超聲心動圖顯示，接種病毒24周后，高脂飲食小鼠的心臟射血分?jǐn)?shù)和縮短分?jǐn)?shù)顯著降低，左心室收縮末期直徑和容積顯著增加，這表明小鼠心肌收縮功能下降，心肌出現(xiàn)損傷。
綜上研究表明，LDL-c促進(jìn)病毒進(jìn)入細(xì)胞，而高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖導(dǎo)致病毒在機(jī)體心臟、主動脈和脂肪組織中的選擇性積累，接著病毒的S蛋白引起線粒體呼吸鏈基因家族的長期轉(zhuǎn)錄抑制，導(dǎo)致心肌代謝異常，進(jìn)而促進(jìn)心肌纖維化的發(fā)展和心肌功能收縮功能障礙。
同時，我們還注意到肥胖是新冠病毒誘發(fā)心肌炎的一個重要因素，因此，保持飲食健康也是有效防護(hù)的一個基本方法。
此外，心肌炎的病程可能會持續(xù)數(shù)小時到數(shù)月不等，嚴(yán)重的并發(fā)癥如由于擴(kuò)張型心肌病或心力衰竭引起的心臟驟停?；诖?，如果出現(xiàn)心慌、胸悶、氣象等不適，需要提高警惕，一定要及時就醫(yī)。
參考資料：
[1] Xiaoling Cao, Vi Nguyen, Joseph Tsai, et al. The SARS-CoV-2 Spike protein induces long-term transcriptional perturbations of mitochondrial metabolic genes, causes cardiac fibrosis, and reduces myocardial contractile in obese mice. bioRxiv 2023.01.05.522853; doi: https://doi.org/10.1101/2023.01.05.52285
摘要：截至目前，全國多地已經(jīng)度過第一波新冠病毒感染高峰，絕大多數(shù)患者正處于身體恢復(fù)階段。
但值得警惕的是，核酸或抗原陰性并不表示體內(nèi)病毒已經(jīng)完全被清除，即使感染期間各種急性癥狀消失，我們的身體還是需要時間去修復(fù)病毒感染帶來的各種傷害。
此前，我們在《全球新冠后遺癥患者預(yù)計近1.45億，“陽康”后還要警惕這些「新冠后遺癥」！》一文中向大家科普了新冠感染康復(fù)之后仍舊存在的一些癥狀，即使核酸或抗原轉(zhuǎn)陰，病毒帶來的傷害還并未完全消失，人體仍舊處于相對比較脆弱的狀態(tài)，因此一定要注意休息和恢復(fù)。
很多感染者表示感染新冠病毒之后患上了心肌炎，臨床上，心肌炎多由病毒感染所致，普通感冒也可能會誘發(fā)。病毒性心肌炎是一種較為罕見但同時也可能會致命的新冠感染并發(fā)癥，其主要癥狀表現(xiàn)為發(fā)熱、呼吸困難以及胸部不適。在感染新冠之后，病毒會入侵人體心肌細(xì)胞，引起免疫系統(tǒng)過度激活，進(jìn)而可能會誘發(fā)心肌炎。
早些時候有研究證實新冠病毒可以感染并損傷心肌細(xì)胞，但具體損傷機(jī)制尚不清楚。近日，來自美國南卡羅萊納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，新冠病毒的S蛋白可誘導(dǎo)線粒體代謝基因的長期轉(zhuǎn)錄抑制，并導(dǎo)致心臟纖維化和心肌收縮損傷，或許這一機(jī)制可以解釋為什么一些人在感染新冠病毒之后罹患心肌炎。該項研究結(jié)果以“The SARS-CoV-2 Spike protein induces long-term transcriptional perturbations of mitochondrial metabolic genes, causes cardiac fibrosis, and reduces myocardial contractile in obese mice”為題，發(fā)表在預(yù)印本平臺bioRXiv上。
圖1 研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)新冠病毒的S蛋白可誘導(dǎo)線粒體代謝基因的長期轉(zhuǎn)錄抑制并導(dǎo)致心臟纖維化和心肌收縮損傷（圖源：[1]）
研究團(tuán)隊開發(fā)了一種具有SARS-CoV-2適當(dāng)表面趨向性的刺圖蛋白假型（Spp）病毒，用于體外病毒進(jìn)入測定并施用于高脂飲食（HFD）喂養(yǎng)的小鼠，接著使用RNA-seq或?qū)崟rRT-PCR在引入Spp后2小時、24小時以及3周、6周、24周分析其全身病毒載量和心臟轉(zhuǎn)錄組，并監(jiān)測其心臟功能。
在進(jìn)行了低密度脂蛋白膽固醇（LDL-c）和高密度脂蛋白膽固醇（HDL-c）與Spp病毒結(jié)合測定后，研究人員發(fā)現(xiàn)LDL-c與Spp的親和力很高。在LDL-c存在的情況下，Spp病毒進(jìn)入人類皮膚毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞（HDMVECs）、巨噬細(xì)胞（M?）、心肌細(xì)胞樣H9C2細(xì)胞等能力增強(qiáng)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，LDL-c聯(lián)合細(xì)胞表面的B類1型清道夫受體（SR-B1）增強(qiáng)Spp進(jìn)入細(xì)胞的能力，SR-B1抑制劑BLT-1可以抑制Spp進(jìn)入HDMVEC、M? 和 H9C2中等細(xì)胞的能力。
圖2 LDL-c增強(qiáng)Spp進(jìn)入細(xì)胞的能力，這一通路可被SR-B1抑制劑BLT-1阻斷（圖源：[1]）
接著，研究人員觀察了小鼠血清中LDL-c的水平以及不同組織器官細(xì)胞中SR-B1的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)與正常飲食組小鼠相比，高脂飲食組小鼠的心臟、脂肪組織和腎臟細(xì)胞中SR-B1蛋白水平增加，但肝臟、肺、脾臟中SR-B1沒有顯著增加。
同時，施用Spp病毒2小時后，病毒在高脂飲食組小鼠的心臟、腎臟、主動脈和脂肪組織中選擇性增加，并且在24小時后仍在腎臟以外的組織中積累，包括心臟和脂肪組織。
圖3 Spp病毒在HFD小鼠中的全身傳播（圖源：[1]）
研究人員試圖從基因的差異表達(dá)來分析病毒積累的差異性，對小鼠的心肌基因表達(dá)進(jìn)行研究，在接種病毒24小時后，與未接種病毒的正常飲食小鼠相比，接種病毒的小鼠心肌中有30個基因存在表達(dá)差異。在高脂飲食小鼠組，與未接種過病毒的小鼠相比，接種病毒的小鼠在24小時后，其體內(nèi)有548個基因存在表達(dá)差異，有434個基因與接種病毒的正常飲食小鼠存在表達(dá)差異。
圖4 施用Spp病毒誘導(dǎo)HFD小鼠心臟轉(zhuǎn)錄組長期變化（圖源：[1]）
3周后，正常飲食小鼠不管是否接種病毒，兩者之間不再存在差異表達(dá)的基因，但高脂飲食小鼠體內(nèi)仍存在209個差異表達(dá)基因，69個基因表達(dá)上調(diào)，140個基因表達(dá)下調(diào)。上調(diào)的基因大多具有GTP酶活性和GTP結(jié)合能力，下調(diào)的基因大多具有電子轉(zhuǎn)移活性和質(zhì)子跨膜轉(zhuǎn)運活性。在下調(diào)的基因中，涉及到了線粒體呼吸鏈的三個基因家族。
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，在接種病毒6周后，正常飲食小組不管是否接種過病毒，兩組小鼠心臟的纖維化情況并沒有明顯差異，但接種Spp病毒的高脂飲食小鼠心肌卻出現(xiàn)明顯的纖維化情況。
圖5 接種Spp病毒的高脂飲食小鼠心肌出現(xiàn)明顯的纖維化（圖源：[1]）
超聲心動圖顯示，接種病毒24周后，高脂飲食小鼠的心臟射血分?jǐn)?shù)和縮短分?jǐn)?shù)顯著降低，左心室收縮末期直徑和容積顯著增加，這表明小鼠心肌收縮功能下降，心肌出現(xiàn)損傷。
綜上研究表明，LDL-c促進(jìn)病毒進(jìn)入細(xì)胞，而高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖導(dǎo)致病毒在機(jī)體心臟、主動脈和脂肪組織中的選擇性積累，接著病毒的S蛋白引起線粒體呼吸鏈基因家族的長期轉(zhuǎn)錄抑制，導(dǎo)致心肌代謝異常，進(jìn)而促進(jìn)心肌纖維化的發(fā)展和心肌功能收縮功能障礙。
同時，我們還注意到肥胖是新冠病毒誘發(fā)心肌炎的一個重要因素，因此，保持飲食健康也是有效防護(hù)的一個基本方法。
此外，心肌炎的病程可能會持續(xù)數(shù)小時到數(shù)月不等，嚴(yán)重的并發(fā)癥如由于擴(kuò)張型心肌病或心力衰竭引起的心臟驟停?；诖?，如果出現(xiàn)心慌、胸悶、氣象等不適，需要提高警惕，一定要及時就醫(yī)。
參考資料：
[1] Xiaoling Cao, Vi Nguyen, Joseph Tsai, et al. The SARS-CoV-2 Spike protein induces long-term transcriptional perturbations of mitochondrial metabolic genes, causes cardiac fibrosis, and reduces myocardial contractile in obese mice. bioRxiv 2023.01.05.522853; doi: https://doi.org/10.1101/2023.01.05.52285
