中國科學(xué)家首次揭示新冠患者蛋白質(zhì)分子病理全景圖
病亡者體內(nèi)有5336個蛋白質(zhì)發(fā)生改變
◎通 訊 員 徐 珊 本報記者 劉園園
記者1月11日從西湖大學(xué)了解到，該校生命科學(xué)學(xué)院特聘研究員郭天南帶領(lǐng)的課題組與合作團隊在《細胞》期刊在線發(fā)表最新研究論文，報告了新冠肺炎病亡患者體內(nèi)多器官組織樣本中蛋白質(zhì)分子病理全景圖。
此項研究相當于他們將醫(yī)生在顯微鏡下看到的人體感染新冠病毒后細胞組織的變化放大了數(shù)萬倍，達到蛋白質(zhì)分子層面，“看”清楚是哪些分子的改變導(dǎo)致人體器官的病變和衰竭。
新冠逝者體內(nèi)有5336個蛋白質(zhì)分子發(fā)生改變
大量臨床診療和研究顯示，新冠病人的肺部等器官產(chǎn)生了損傷。這些損傷背后的分子機制到底是什么樣的？
在這項研究中，郭天南團隊及其合作者收集了19例新冠肺炎病亡患者的肺、脾、肝、心臟、腎臟、甲狀腺和睪丸7種器官的組織樣本。在進行鏡下病理學(xué)檢查后，他們對這些器官進行了分子層面的研究，鑒定了11394個人源蛋白質(zhì)分子，繪制出了新冠肺炎病亡患者的多器官蛋白分子全景圖。
這是在全球范圍內(nèi)第一次從蛋白質(zhì)分子水平上，對新冠病毒感染人體后多個關(guān)鍵器官作出的響應(yīng)進行詳細和系統(tǒng)的分析。
“研究揭示，與非新冠患者的對照組織樣本比較，新冠肺炎病亡患者組織樣本中5336個蛋白質(zhì)發(fā)生了改變。”郭天南表示。
郭天南介紹，在人體7類器官組織中，脾臟紅髓里未鑒定到明顯改變的蛋白，而肝臟里改變的蛋白數(shù)量最多（1970個），這意味著新冠肺炎病亡患者肝臟受到的損傷可能比較大。
對于幫助新冠病毒進入人體的“罪魁禍首”ACE2蛋白（病毒受體血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2），研究團隊發(fā)現(xiàn)它的數(shù)量在新冠病人各類器官中與非新冠病人相比并無顯著差別。而幫助病毒進入細胞相關(guān)的組織蛋白酶L（CTSL），在新冠病人肺部卻明顯增多。
“這提示，CTSL可能是阻斷新冠病毒入侵的潛在治療靶點。”郭天南說。
除了肺部，肝腎也出現(xiàn)纖維化先兆
此后，研究團隊進一步對多種器官的生理功能、病理形態(tài)與蛋白質(zhì)組學(xué)進行系統(tǒng)比較研究，發(fā)現(xiàn)多個肺部蛋白出現(xiàn)改變，包括與病毒增殖相關(guān)、參與肺纖維化病理過程及降解病毒限制因子的蛋白。
郭天南介紹，蛋白組學(xué)結(jié)果顯示，肺部和脾臟表現(xiàn)出以免疫檢查點蛋白的上調(diào)及T細胞富集蛋白的下調(diào)為分子特征的適應(yīng)性免疫反應(yīng)抑制，且脾臟的T、B等淋巴細胞減少也印證了該分子特征。
“從臨床病理學(xué)來看，雖然只有肺部發(fā)生了實質(zhì)性的纖維化病變，但蛋白組學(xué)結(jié)果顯示，在肝臟、腎臟等器官也觀察到組織纖維化的先兆。”郭天南分析，這提示，對已恢復(fù)健康的危重癥新冠病人而言，需要對“多器官纖維化”這一可能出現(xiàn)的后遺癥進行預(yù)防和采取提前干預(yù)。
此次研究還找到了新冠肺炎病亡患者的睪丸組織中發(fā)生明顯改變的10個蛋白，它們的功能與膽固醇合成抑制、精子活性降低和Leydig細胞特異標記物減少緊密相關(guān)。其中Leydig細胞與男性雄性激素合成及分泌緊密相關(guān)，提示男性新冠患者的生育能力可能受到影響。
研究人員表示，這些研究是基于新冠肺炎病亡患者的組織樣本，在輕癥及重癥患者中是否會出現(xiàn)同樣變化，以及這樣的變化是否可逆，還需要進一步研究。
