スタンフォード医学の研究は、SARS-CoV-2 がヒトの脂肪組織に感染する可能性があることを示しています



SARS-CoV-2 はあなたの脂肪細胞に隠れていますか?

スタンフォード医学の研究者による研究は、SARS-CoV-2 がヒトの脂肪組織に感染する可能性があることを示しています。 この現象は、肥満手術や心臓手術を受けた患者から切除された脂肪組織で行われた実験室での実験で見られ、その後SARS-CoV-2で実験皿に感染しました。 死亡したCOVID-19患者の剖検サンプルでさらに確認されました。

肥満は、SARS-CoV-2 感染の確立された独立した危険因子であり、感染すると患者が重症化して死亡する危険因子でもあります。 この脆弱性の増加の理由は、余分な体重の圧力による呼吸障害から、肥満者の免疫反応の変化までさまざまです。

しかし、新しい研究は、より直接的な理由を提供します.COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2は、脂肪組織に直接感染する可能性があります. 次に、常在脂肪細胞または脂肪細胞内でウイルス複製のサイクルを開始し、脂肪組織にぶら下がっている免疫細胞に顕著な炎症を引き起こします. 炎症は、組織内の感染していない「バイスタンダー」細胞でさえも炎症状態に変換します。

アメリカの成人の 3 人に 2 人が太りすぎで、10 人に 4 人以上が肥満であるため、これは潜在的な懸念の原因です。」


Tracey McLaughlin, MD、内分泌学教授

この調査結果は、Science Translational Medicine で 9 月 22 日にオンラインで公開された研究で説明されています。 McLaughlin と Catherine Blish、MD、PhD、感染症教授は、この研究の上級著者です。 筆頭著者は、元博士研究員の Giovanny Martínez-Colón 博士と大学院生の Kalani Ratnasiri が共有しています。

脂肪とCOVID-19の関係

肥満は、ボディマス指数(キログラム単位の体重をメートル単位の身長の二乗で割った値)が 30 以上であると医学的に定義されています。 BMI が 25 以上の人は、太りすぎであると定義されます。 マクラフリン氏によると、肥満の人はCOVID-19で死亡する可能性が最大10倍ですが、SARS-CoV-2感染の悪い結果のリスクの増加は、BMIが24という低い値から始まります.

「SARS-CoV-2 感染に対する脂肪組織の感受性は、肥満を COVID-19 の危険因子にする役割を果たしている可能性があります」と、医学のジョージ E. およびルーシー ベッカー教授であるブリッシュは述べました。 「感染した脂肪組織は、重症の COVID 患者の血液中に見られる炎症性化学物質を正確に排出します。感染した脂肪が多いことが、重症の COVID-19 患者の全体的な炎症プロフィールァイルに寄与している可能性があると推測するのは合理的です。」

科学者たちは、スタンフォード・メディスンの肥満手術および心臓胸部手術クリニックで肥満手術または心臓胸部手術を受けている 22 人の患者の体のさまざまな場所から脂肪組織のサンプルを取得しました。 次に、安全な施設で、研究者はサンプルに SARS-CoV-2 を含む溶液、または対照として SARS-CoV-2 を含まない溶液を感染させました。 厳密な実験により、ウイルスが脂肪細胞に感染して複製し、細胞を出て、他の細胞に新たな感染を引き起こす可能性があることが示されました.

脂肪組織には、脂肪細胞だけでなく、マクロファージと呼ばれる種類の免疫細胞など、さまざまな免疫細胞が含まれています。 これらの細胞 (その名前は「大食い」を意味する 2 つのギリシャ語に由来します) は、組織の修復や一般的なゴミの片付けから、認識された病原体への激しい攻撃に至るまで、さまざまな行動を実行します。 その過程で、正常な組織にかなりの付随的な損傷を与えることがあります。

研究者らは、SARS-CoV-2 に感染する脂肪組織のマクロファージのサブセットを特定説(推定)しましたが、それはほんの一瞬でした。 これらのマクロファージの SARS-CoV-2 感染は失敗に終わります。実行可能なウイルスの子孫は生成されません。 しかし、それはマクロファージに大きな気分の変化を引き起こします.

「いったん感染すると、これらのマクロファージはそれ自体が炎症を起こすだけでなく、感染していない隣接する「バイスタンダー細胞」に炎症を誘発することに加えて、より多くの炎症性免疫細胞を呼び出す物質を分泌します」と Blish 氏は述べた。

脂肪組織は私たちの心臓、腸、腎臓、膵臓を取り囲んでおり、組織の炎症によって悪影響を受ける可能性があります. 不吉なことに、科学者たちは、収集して分析した事実上すべての SARS-CoV-2 感染脂肪組織サンプルで炎症を引き起こす可能性のある感染を発見しました。

SARS-CoV-2 をコードする遺伝物質は、COVID-19 で死亡した 8 人の患者のさまざまな身体領域の脂肪組織にほぼ常に存在していました。 他の 2 人の死亡した COVID-19 患者の組織を調べたところ、心外膜脂肪の感染した脂肪細胞に隣接する炎症性免疫細胞の浸潤が見られました。

「心外膜脂肪は心筋のすぐ隣にあり、それらを隔てる物理的な障壁がないため、これは私たちにとって大きな懸念事項でした」と McLaughlin 氏は述べています。 「そのため、炎症は心筋や冠動脈に直接影響を与える可能性があります。」

ACE2がありません

奇妙なことに、ACE2 -; SARS-CoV-2の主要な受容体として関与している細胞表面分子 -; ウイルスが脂肪細胞に感染する能力において、ほとんどまたはまったく役割を果たしていないように見えた.

SARS-CoV-2 が脂肪細胞や脂肪組織のマクロファージに侵入する方法は謎のままです。 確立された主要な侵入モードは、多数の身体組織の細胞表面に存在する ACE2 と呼ばれるタンパク質とウイルスが結び付くときに発生します。 ACE2 は重要で正当な機能を実行しますが、ウイルスは ACE2 が何を生業としているかは気にしません。 この細胞表面タンパク質は単なるドッキングステーションと見なされます。

これは、ACE2 が脂肪組織に存在する可能性があることを証明するものではありませんが、示唆する報告を見たために研究を開始した McLaughlin と Blish にとって皮肉の極みでした。 (タンパク質自体を目撃したと主張した人は誰もいなかった、とブリッシュは付け加えた.)

しかし研究者らは、驚いたことに、脂肪組織に存在する細胞には ACE2 が事実上存在しないことを発見しました。

「脂肪組織で機能タンパク質を検出できなかったため、ウイルスがACE2を介して侵入する可能性はほとんどありません」とBlish氏は述べています.

つまり、脂肪組織から SARS-CoV-2 を排除するには、新しい薬が必要になる可能性があります。 たとえば、COVID-19 に対して認可されたモノクローナル抗体療法は、通常、ACE2/SARS-CoV-2 相互作用を妨害することによって機能します。

SARS-CoV-2 が隠れることができるリザーバーとして機能する脂肪組織の可能性は、長期にわたる COVID と総称される永続的な感染後の症状に寄与する可能性も高めます。これは、マクラフリンとブリッシュが調査し始めている仮説です。

テュービンゲン大学、バーゼル大学、ボストンのベス イスラエル ディーコネス医療センター、スイスのリースタルにあるカントン病院バーゼルランドの研究者がこの作業に貢献しました。

この研究は、国立衛生研究所 (助成金 R21AI159024、5T32 AI007502、および T32 DK007217)、アメリカ糖尿病協会、スタンフォード大学革新的医薬品アクセラレーター、Botnar Research Center for Child Health、スイス国立科学財団、Chan Zuckerberg によって資金提供されました。 Biohub、全米科学財団、ビル アンド メリンダ ゲイツ財団。



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