线粒体崩溃：研究人员揭示 COVID-19 对重要器官的隐性攻击

自 SARS-CoV-2 病毒引发 COVID-19 大流行以来，科学家们一直在努力了解它与其他冠状病毒相比所具有的独特的长期影响。现在，由费城儿童医院（CHOP）和 COVID-19 国际研究小组（COV-IRT）领导的一个多机构研究人员联盟发现，这种病毒会对线粒体--我们细胞的动力室--的基因产生不利影响，导致肺部以外的多个器官出现功能障碍。

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这些发现发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上，为COVID-19的新型治疗策略铺平了道路。

线粒体存在于我们身体的每一个细胞中。负责生成线粒体的基因分散在细胞核内的核DNA和每个线粒体内的线粒体DNA（mtDNA）上。先前的研究表明，SARS-CoV-2 蛋白可与宿主细胞中的线粒体蛋白结合，从而可能导致线粒体功能障碍。

为了了解 SARS-CoV-2 如何影响线粒体，CHOP 线粒体和表观基因组医学中心（CMEM）的研究人员与 COV-IRT 的同事一起分析了线粒体基因表达，以检测病毒造成的差异。为此，他们综合分析了受影响患者的鼻咽组织和尸检组织以及动物模型。

该研究的第一作者、CHOP 的 CMEM 博士后研究员 Joseph Guarnieri 博士说："人类患者的组织样本让我们能够观察线粒体基因表达在疾病开始和发展结束时受到的影响，而动物模型则让我们能够填补空白，观察基因表达差异随着时间的推移而发生的变化。"

研究发现，在尸检组织中，肺部的线粒体基因表达已经恢复，但心脏、肾脏和肝脏的线粒体功能仍然受到抑制。在对动物模型进行研究并测量肺部病毒量达到高峰的时间时，尽管在大脑中没有观察到 SARS-CoV-2 的存在，但小脑中的线粒体基因表达却受到了抑制。其他动物模型显示，在 SARS-CoV-2 感染的中期阶段，肺部的线粒体功能开始恢复。

综合来看，这些结果表明宿主细胞对最初感染的反应方式涉及肺部，但随着时间的推移，肺部的线粒体功能得到恢复，而在其他器官，特别是心脏，线粒体功能仍然受损。

"这项研究为我们提供了强有力的证据，证明我们不能再把COVID-19严格地看作是一种上呼吸道疾病，而应该把它看作是一种影响多个器官的全身性疾病，"共同第一作者、CHOP CMEM主任道格拉斯-华莱士（Douglas C. Wallace）博士说。"我们在肺部以外的器官观察到的持续功能障碍表明，线粒体功能障碍可能会对这些患者的内脏器官造成长期损害。"

虽然利用这些数据进行的未来研究将研究全身免疫和炎症反应可能是导致一些患者病情更加严重的原因，但研究小组在微RNA 2392（miR-2392）中发现了一个潜在的治疗靶点，该靶点在本研究使用的人体组织样本中被证明可以调节线粒体功能。

共同第一作者、生物统计学家、布罗德研究所客座研究员、COV-IRT 创始人兼总裁 Afshin Beheshti 博士说："在感染 SARS-CoV-2 的患者血液中，这种 microRNA 上调，这不是我们通常期望看到的。中和这种microRNA可能会阻碍病毒的复制，为有可能出现与该疾病相关的更严重并发症的患者提供了另一种治疗选择"。

今年早些时候，盖茨基金会向华莱士博士和 CMEM 提供了资助，用于研究世界人口中的 mtDNA 变异如何影响线粒体功能，从而影响个体对 SARS-CoV-2 的敏感性。华莱士认为，SARS-CoV-2明显影响线粒体功能的证明支持了线粒体功能的个体差异可能是COVID-19个体严重程度的一个因素的假设。

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