发现COVID-19患者的血凝块如何损害大脑和身体,为新的治疗方法指明了方向

   日期:2025-03-12     来源:本站    作者:admin    浏览:84    
核心提示:      在一项重塑我们对COVID-19及其最令人困惑的症状的认识的研究中,科学家们发现,凝血蛋白纤维蛋白会导致不寻常的凝血

  

  Discovery of how blood clots harm brain and body in COVID-19 points to new therapy

  在一项重塑我们对COVID-19及其最令人困惑的症状的认识的研究中,科学家们发现,凝血蛋白纤维蛋白会导致不寻常的凝血和炎症,这已经成为该疾病的标志,同时也会抑制身体清除病毒的能力。

  重要的是,该团队还发现了一种新的抗体疗法来对抗所有这些有害影响。

  格莱斯顿研究所及其合作者发表在《自然》杂志上的这项研究推翻了目前流行的理论,即血液凝固仅仅是COVID-19炎症的结果。

  通过在实验室和小鼠身上进行的实验,研究人员表明,血液凝固是一种主要影响,会导致其他问题,包括毒性炎症、病毒清除受损以及COVID-19和长COVID-19患者普遍存在的神经系统症状。

  触发因素是纤维蛋白,这是血液中的一种蛋白质,通常可以促进健康的血液凝固,但此前已被证明具有毒性炎症作用。在这项新研究中,科学家们发现,纤维蛋白在COVID-19中的毒性甚至更大,因为它与病毒和免疫细胞结合,产生不寻常的凝块,导致炎症、纤维化和神经元丧失。

  “知道纤维蛋白是炎症和神经系统症状的诱因,我们可以建立一条从根本上治疗疾病的新途径,”格莱斯顿的高级研究员、格莱斯顿和加州大学旧金山分校神经血管脑免疫学中心主任卡特琳娜·阿卡索格卢博士说。

  “在我们的小鼠实验中,用纤维蛋白抗体疗法中和血液毒性可以保护感染后的大脑和身体。”

  从大流行的最初几个月开始,不规则凝血和中风就成为COVID-19令人费解的影响,即使在其他无症状的患者中也是如此。

  后来,随着COVID成为一个重大的公共卫生问题,了解这种疾病其他症状的原因(包括其神经系统影响)的风险就变得更高了。自大流行开始以来,全球已有4亿多人长期感染COVID,估计每年的经济成本约为1万亿美元。

  许多科学家和医学专业人士假设,免疫系统对新冠病毒的快速反应导致的炎症是导致血液凝固和中风的原因。但即使在2020年大流行开始的时候,这种解释对阿卡索格卢和她的科学合作者来说也不太正确。

  “我们知道许多其他病毒在感染时释放出类似的细胞因子风暴,但不会像我们在COVID中看到的那样引起血液凝固活动,”格莱斯顿大学高级研究员兼名誉主任华纳·格林医学博士说,他与Akassoglou共同领导了这项研究。

  Akassoglou补充说:“我们开始怀疑血凝块是否在covid - 19中发挥了主要作用——这种病毒是否进化成一种劫持凝块以获取自身利益的方式。”

  事实上,通过对小鼠的多次实验,研究人员发现病毒刺突蛋白直接与纤维蛋白结合,导致结构异常的血凝块,并增强炎症活性。该团队利用遗传工具创造了一种特定的突变,只阻断纤维蛋白的炎症特性,而不影响蛋白质有益的凝血能力。

  当对小鼠进行基因改造以携带突变纤维蛋白或血液中没有纤维蛋白时,科学家们发现,在COVID-19感染后,肺部的炎症、氧化应激、纤维化和凝血没有发生或大大减少。

  除了发现纤维蛋白会引发炎症外,研究小组还发现了另一个重要发现:纤维蛋白还会抑制人体的“自然杀手”NK细胞,NK细胞通常会清除体内的病毒。值得注意的是,当科学家们耗尽小鼠体内的纤维蛋白时,NK细胞能够清除病毒。

  这些发现支持了纤维蛋白是病毒伤害人体所必需的观点。

  该论文中描述的纤维蛋白机制与与腺病毒DNA COVID-19疫苗有关的极罕见的低血小板血栓性并发症无关,这种疫苗在美国已不再提供

  相比之下,在一项由全球COVID疫苗安全项目领导的对9900万名接种了COVID疫苗的人进行的研究中,利用mRNA技术在体内产生刺突蛋白的疫苗没有表现出过度的凝血或血液疾病,没有达到安全问题的门槛。相反,mRNA疫苗可以防止由感染引起的凝血并发症。

  长期以来,Akassoglou的实验室一直在研究渗入大脑的纤维蛋白是如何引发阿尔茨海默病和多发性硬化症等神经系统疾病的,其本质是劫持大脑的免疫系统,引发一系列有害的、通常是不可逆转的影响。

  研究小组现在表明,在感染新冠病毒的小鼠中,纤维蛋白负责小胶质细胞的有害激活,小胶质细胞是大脑中参与神经变性的免疫细胞。在感染后,科学家们发现纤维蛋白和有毒的小胶质细胞在一起,当他们抑制纤维蛋白时,老鼠大脑中这些有毒细胞的活性显著降低。

  Akassoglou说:“渗入大脑的纤维蛋白可能是COVID-19和长期COVID患者出现神经系统症状(包括脑雾和注意力难以集中)的罪魁祸首。”“抑制纤维蛋白可以保护神经元免受COVID-19感染后的有害炎症。”

  该团队在导致COVID-19的不同病毒株上测试了这种方法,包括那些可以感染大脑的病毒株和那些不会感染大脑的病毒株。中和纤维蛋白对两种类型的感染都是有益的,这表明纤维蛋白在COVID-19中在大脑和身体中的有害作用,并强调了这项研究的广泛意义。

  这项研究表明,纤维蛋白至少在两方面具有破坏性:通过激活慢性炎症和抑制能够清除病毒感染细胞的有益NK细胞反应。

  格林说:“我们意识到,如果我们能够消除这两种负面影响,我们就有可能解决我们在COVID-19患者和可能长期COVID-19患者身上看到的严重症状。”

  Akassoglou的实验室之前开发了一种药物,一种治疗性单克隆抗体,它只作用于纤维蛋白的炎症特性,对血液凝固没有不利影响,并保护小鼠免受多发性硬化症和阿尔茨海默病的侵害。

  在这项新的研究中,研究小组表明,这种抗体阻断了纤维蛋白与免疫细胞和病毒的相互作用。通过对感染小鼠进行免疫治疗,该团队能够预防和治疗严重的炎症,减少肺纤维化和病毒蛋白,并提高存活率。

  在大脑中,纤维蛋白抗体治疗减少了小鼠感染后的有害炎症,并增加了神经元的存活率。

  Akassoglou首创的纤维蛋白靶向免疫疗法的人源化版本已经由Therini Bio在健康人群中进行了安全性和耐受性的I期临床试验。在完成I期安全性评估之前,该药物不能用于患者,然后需要在针对COVID-19和长期COVID的更高级试验中进行测试。

  展望这类试验,Akassoglou说,可以根据患者血液中纤维蛋白产物的水平来选择患者——这一指标被认为是长期COVID认知障碍的预测性生物标志物。

  格林补充说:“纤维蛋白免疫疗法可以作为多管齐下的方法的一部分进行测试,以及预防和疫苗接种,以减少长期COVID造成的不良健康后果。”

  这项研究的发现涉及免疫学、血液学、病毒学、神经科学和药物发现等科学领域,需要跨机构的许多实验室共同努力,完成解决血液凝固之谜所需的实验。

  Akassoglou于2021年在格拉德斯通和加州大学旧金山分校成立了神经血管脑免疫学中心,专门用于开展解决复杂问题的多学科合作研究。

  格莱斯顿病毒学研究所主任、该研究的合著者、医学博士梅兰妮·奥特说:“我不认为任何一个实验室可以单独完成这项研究。”她指出斯坦福大学、加州大学旧金山分校、加州大学圣地亚哥分校和加州大学洛杉矶分校的团队做出了重要贡献。“这项全方位研究强调了合作在解决这些重大问题方面的重要性。”

  格莱斯顿神经疾病研究所主任Lennart Mucke医学博士说,这项研究不仅解决了一个大问题,而且以一种明确的临床途径帮助那些今天几乎没有选择的患者。

  Mucke说:“COVID-19和长COVID的神经系统症状可以触及人们生活的方方面面,影响认知功能、记忆,甚至情绪健康。”“这项研究提出了一种治疗这些破坏性影响和解决SARS-CoV-2病毒长期疾病负担的新策略。”

  更多信息:Katerina Akassoglou, Fibrin drives thromboinflammation and neuropathology in COVID-19, Nature(2024)。DOI: 10.1038 / s41586 - 024 - 07873 - 4。www.nature.com/articles/s41586-024-07873-4期刊信息:Nature由Gladstone Institutes提供引文:发现COVID-19中的血凝块如何损害大脑和身体指出了新的治疗方法(2024,8月28日)检索自2024年8月28日https://medicalxpress.com/news/2024-08-discovery-blood-clots-brain-body.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

 
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