截至目前(4月24日),据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过275万例,病亡人数达19万。但是,与COVID-19相关的生理变化还鲜为人知。
2020年4月20日,病毒学国家重点实验室,武汉金银潭医院,华中科技大学,厦门大学等多单位合作,周溪,尚游,张定宇,邱洋,林树海作为共同通讯在National Science Review 在线发表题为“Plasma Metabolomic and Lipidomic Alterations Associated with COVID-19”的研究论文,该研究对一群经历了不同症状的COVID-19患者进行了血浆靶向代谢组学和脂质组学分析。发现这些COVID-19患者的代谢物和血脂变化与疾病进程具有明显的相关性,表明COVID-19的病情发展影响了患者的全身代谢。 特别是,TCA循环的苹果酸和尿素循环的氨基甲酸酯磷酸,分别揭示了能量代谢和肝功能障碍的改变。应当指出的是,与轻度患者相比,致命患者的氨基甲酸酯磷酸盐被显著下调。更重要的是,不仅由GMP合酶而且由CD39和CD73介导的鸟苷一磷酸(GMP)在健康志愿者和COVID-19患者之间以及轻度和致命组之间都发生了显著变化。另外,在COVID-19患者中观察到血脂异常。总体而言,已发现代谢紊乱的模式与COVID-19的进展和严重程度一致。这项工作提供了与COVID-19相关的血浆生物标志物和潜在治疗靶点的宝贵知识,以及进一步研究COVID-19发病机理的重要资源。
由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注。新型冠状病毒感染被认为是从动物传播的,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。到2020年1月,怀疑最初受感染的患者是通过人与人之间的传播感染了该病毒。自2020年1月以来,该病毒已迅速传播到中国大部分地区和其他国家。截至目前(4月24日),据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过275万例,病亡人数达19万。
SARS-CoV-2的主要攻击器官是下呼吸道,有些患者发展为威胁生命的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。此外,还发现或提出了SARS-CoV-2对肝脏,肌肉,胃肠道,淋巴结和心脏的攻击。另一方面,尽管超过80%的COVID-19患者仅出现轻度症状,但已发现该症状可从轻度迅速恶化为重度症状,尤其是在缺乏适当医疗的情况下。此外,重症患者的COVID-19病亡率可能超过60%,给治疗带来很大压力。但是,几乎没有了解与COVID-19在不同症状条件下相关的生理变化。
COVID-19的潜在代谢组学生物标志物(图源自National Science Review )
代谢物和脂质是人体血浆中的主要分子成分。在严重疾病期间,通常会观察到代谢和脂质异常,这被认为与生理和病理有关。此外,先前的研究表明,人类血浆中代谢组和脂质组的急剧变化是由多种疾病引起的,包括病毒感染,如埃博拉病毒病。
在这里,该研究执行了从一组COVID-19患者中收集的血浆样品的靶向代谢组学和脂质组学分析,包括COVID-19病亡和从轻度或严重症状中恢复的幸存者。 该研究发现许多代谢物和脂质的改变,特别是与肝功能有关的改变,与疾病的进展和严重程度相吻合,这将为与COVID-19相关的血浆生物标志物以及潜在的治疗靶点提供有价值的知识,并且揭示了COVID-19的发病机理。
具体来说,该研究发现这些COVID-19患者的代谢物和血脂变化与疾病进程具有明显的相关性,表明COVID-19的发育影响了患者的全身代谢。特别是,TCA循环的苹果酸和尿素循环的氨基甲酸酯磷酸,分别揭示了能量代谢和肝功能障碍的改变。应当指出的是,与轻度患者相比,致命患者的氨基甲酸酯磷酸盐被显著下调。
更重要的是,不仅由GMP合酶而且由CD39和CD73介导的鸟苷一磷酸(GMP)在健康志愿者和COVID-19患者之间以及轻度和致命组之间都发生了显著变化。另外,在COVID-19患者中观察到血脂异常。总体而言,已发现代谢紊乱的模式与COVID-19的进展和严重程度一致。这项工作提供了与COVID-19相关的血浆生物标志物和潜在治疗靶点的宝贵知识,以及进一步研究COVID-19发病机理的重要资源。
参考消息:
https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwaa086/5826189?searchresult=1#