科研進展
近日,中國科學院武漢病毒研究所/國家病毒資源庫鄧菲團隊與華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院鄭昕團隊合作攻關,在新冠病毒(SARS-CoV-2)與血小板和巨核細胞相互作用機制方面取得進展。研究成果發表在國際醫學雜志Journal of Hematology & Oncology上,題目為“SARS-CoV-2 interacts with platelets and megakaryocytes via ACE2-independent mechanism”。
血小板是外周血循環系統中除血細胞外的第二大類群,是止血和病理性血栓形成的主要效應細胞。越來越多研究表明,除了參與止血、凝血過程,血小板還是機體快速應答病毒感染性疾病的首要效應細胞。新冠肺炎(COVID-19)患者的臨床癥狀包括血栓形成、凝血功能障礙,患者的高死亡率部分歸因于血栓形成后加快了心血管并發癥進程。初步研究表明,COVID-19患者血小板呈超激活狀態,釋放多種細胞因子導致血栓形成并參與炎癥反應,動脈缺血進而發生肺阻塞,提示血小板在COVID-19病理機制與疾病進程中發揮重要作用。然而,SARS-CoV-2是否能直接作用于血小板并誘導血小板應答,以及兩者之間可能的相互作用機制并不明確。
該研究回顧分析了2020年3月至5月武漢地區COVID-19患者血漿樣本中與血小板應答、功能障礙和血栓形成相關臨床指標,檢測了血小板激活分泌參與免疫應答相關蛋白的表達水平。結果表明,COVID-19患者多表現中度血小板減少綜合征,血栓形成風險升高,血小板激活并釋放下游細胞因子參與免疫調控和應答。體外實驗表明,SARS-CoV-2能直接與血小板互作,誘導血小板激活。
此外,盡管感染復制效率有限,SARS-CoV-2能感染血小板及其親本——巨核細胞。該研究對包括ACE2在內的14種SARS-CoV-2入侵細胞的主要受體和候選受體在血小板和巨核細胞中的豐度進行分析和檢測,發現血小板和巨核細胞均不表達ACE2,而其他多種可能SARS-CoV-2或與S蛋白互作的候選受體均有不同程度表達,提示SARS-CoV-2可能通過與其他受體相互作用感染血小板和巨核細胞,而不依賴于ACE2。此外,血小板轉錄組數據分析表明,COVID-19患者血小板中的候選受體CD147和KREMEN1轉錄水平上調,NRP1下調,并能在SARS-CoV-2感染的巨核細胞中可觀察到類似現象,提示SARS-CoV-2感染與登革病毒感染類似,能夠改變血小板以及巨核細胞的基因RNA轉錄水平。
研究結果將促進SARS-CoV-2與血小板以及人巨核細胞相互作用機制的研究,拓寬對病毒感染性疾病致病機制的認識,對揭示針對SARS-CoV-2進行干預和治療的新靶點和策略有重要意義。
武漢病毒研究所/國家病毒資源庫沈姝副研究員、張敬媛博士研究生和方耀輝博士研究生為論文共同第一作者,武漢病毒研究所/國家病毒資源鄧菲研究員和華中科技大學同濟醫學院鄭昕教授為共同通訊作者。本項研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃以及中央大學基礎研究基金支持。