การศึกษาแสดงให้เห็นว่า SARS-CoV-2 แพร่เชื้อไปยังเนื้อเยื่อไขมันของมนุษย์และผ่านการติดเชื้อที่มีประสิทธิผลในเซลล์ไขมัน

บทวิจารณ์โดยDanielle Ellis, วท.บ.

ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในNature Communicationsนักวิจัยได้สาธิตการติดเชื้อของเนื้อเยื่อไขมันของมนุษย์จากโรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง coronavirus 2 (SARS-CoV-2)

การศึกษา: SARS-CoV-2 แพร่เชื้อในเนื้อเยื่อไขมันในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับการสะสมไขมันและไวรัส  เครดิตรูปภาพ: Victor Josan/Shutterstock

การศึกษา: SARS-CoV-2 แพร่เชื้อไปยังเนื้อเยื่อไขมันในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับการสะสมไขมันและไวรัส เครดิตรูปภาพ: Victor Josan/Shutterstock

พื้นหลัง

โรคอ้วนเพิ่มความเสี่ยงของการเกิดโรค coronavirus รุนแรง 2019 (COVID-19) เซลล์ในเนื้อเยื่อไขมันแสดงเอ็นไซม์ 2 ที่ทำให้เกิด angiotensin-converting (ACE2) และการปรากฏตัวของหยดไขมันช่วยให้การจำลองแบบของไวรัสและการดูถูกการอักเสบ ผู้ชายได้รับผลกระทบจากการระบาดใหญ่ของ COVID-19 อย่างไม่สมส่วน โดยมีอุบัติการณ์การเจ็บป่วยที่รุนแรงในประชากรชายมากกว่าในผู้หญิง

นอกจากนี้ การกระจายไขมันระหว่างเพศนั้นแตกต่างกัน ผู้หญิงมีมวลไขมันใต้ผิวหนังที่สูงกว่า ในขณะที่ผู้ชายมีไขมันในอวัยวะภายในมากกว่า ดังนั้น สล็อต การถอดรหัสว่าคลังเก็บไขมันมีส่วนทำให้เกิดการติดเชื้อ SARS-CoV-2 อย่างไรจึงเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจการมีส่วนร่วมของเนื้อเยื่อไขมันที่มีต่อพยาธิสรีรวิทยาของ COVID-19

การศึกษาและการค้นพบ

ในการศึกษานี้ นักวิจัยได้ประเมินเนื้อเยื่อไขมันเพื่อหาหลักฐานการติดเชื้อ SARS-CoV-2 พวกเขาวิเคราะห์ตัวอย่างเนื้อเยื่อไขมันที่ชันสูตรพลิกศพจากผู้ป่วย COVID-19 อาร์เอ็นเอ SARS-CoV-2 ถูกพบในตัวอย่างทดสอบ 49% (23 จาก 47 รายการ) บ่งชี้ว่าไขมันทำหน้าที่เป็นตำแหน่งนอกปอดสำหรับอาร์เอ็นเอ SARS-CoV-2 ในผู้ป่วยโควิด-19 ที่เสียชีวิต

ตรวจพบโปรตีนขัดขวางของ SARS-CoV-2 ในเนื้อเยื่อไขมันของผู้ที่มีจีโนมไวรัสในไขมัน Adipocytes ยังอยู่ในเซลล์ที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 ปริมาณไวรัสในเนื้อเยื่อไขมันมีความแตกต่างกันในแต่ละบุคคล ไม่พบความสัมพันธ์ทางสถิติของปริมาณไวรัสในเนื้อเยื่อไขมันตามอายุ เพศ น้ำหนักตัว และดัชนีมวลกาย (BMI)

ต่อไป นักวิจัยได้ประเมินความสามารถของ SARS-CoV-2 ในการทำซ้ำในเซลล์ไขมันจากตำแหน่งทางกายวิภาคต่างๆ เปรียบเทียบความแตกต่างของคลังเก็บไขมันในหลอดทดลองโดยใช้เซลล์ stromal-vascular หลักจากเนื้อเยื่อไขมันในช่องท้องหรือใต้ผิวหนังของผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดช่องท้อง เซลล์เหล่านี้ถูกแยกความแตกต่างออกเป็น adipocytes โดยใช้โปรโตคอลที่เหมาะสมที่สุด ไม่พบความแตกต่างระหว่างเซลล์จากเนื้อเยื่อภายใน (Vis AD) และใต้ผิวหนัง (Sub AD)

ปริมาณไวรัสเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปหลังจากการติดเชื้อของเซลล์ที่แตกต่างเหล่านี้ด้วยเชื้อสาย B ของ SARS-CoV-2 ความสามารถของ SARS-CoV-2 (B lineage) ในการทำซ้ำในเซลล์ Vis AD และ Sub AD ได้รับการยืนยันโดย immunofluorescence โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปริมาณไวรัสในเซลล์ Vis AD สูงกว่าในเซลล์ Sub AD 240 เท่า 24 ชั่วโมงหลังการติดเชื้อ (hpi)

เรื่องที่เกี่ยวข้อง

แอนติบอดีหลบหนีการกลายพันธุ์ของ SARS-CoV-2 BA.2.75

การเฝ้าระวังสิ่งแวดล้อมของ SARS-CoV-2 สามารถทำนายกรณี COVID-19 ได้

การศึกษาโดยใช้สายเซลล์ที่ได้จากมนุษย์และสัตว์ ชี้ให้เห็นถึงที่มาของมนุษย์ของตัวแปร Omicron ของ SARS-CoV-2

ผู้เขียนสังเกต > 770 เท่าของอนุภาคไวรัสที่ติดเชื้อในเซลล์ Vis AD มากกว่าในเซลล์ Sub AD ที่ 24 แรงม้าในการทดสอบการก่อตัวของคราบจุลินทรีย์ ทั้งเซลล์ Vis AD และ Sub AD แสดง ACE2 อย่างไรก็ตาม เซลล์ Vis AD มี ACE2 mRNA และระดับโปรตีนสูงกว่าเซลล์ Sub AD ซึ่งหมายความว่าความแตกต่างในความไวของเซลล์เหล่านี้ต่อ SARS-CoV-2 นั้นส่วนหนึ่งถูกกำหนดโดยความอุดมสมบูรณ์ของ ACE2

ต่อไป พวกเขาตรวจสอบว่าเซลล์เหล่านี้ไวต่อ SARS-CoV-2 Gamma (P.1) ซึ่งเป็นตัวแปรที่น่าเป็นห่วง (VOC) ในทำนองเดียวกันหรือไม่ ปริมาณไวรัส (ของ หน้า 1) ในเซลล์ Vis AD ที่ 24 แรงม้า ต่ำกว่าในเซลล์ที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 (B) 17 เท่า แต่สูงกว่าเซลล์ Sub AD ถึง 35 เท่า เซลล์ Sub AD ไม่พบความแตกต่างระหว่างปริมาณไวรัส SARS-CoV-2 (B) และ SARS-CoV-2 (P.1)

การติดเชื้อของเซลล์ Vis AD และ Sub AD ด้วย SARS-CoV-2 (B) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่เด่นชัดในโปรไฟล์โปรตีโอมิกที่ 24 แรงม้า โปรตีนที่แสดงออกอย่างแตกต่างส่วนใหญ่ถูกปรับลดระดับลง โปรตีนมากกว่า 900 (จาก 1415) ในเซลล์ Vis AD และ 774 (จาก 1719) ในเซลล์ Sub AD ถูกเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญโดย SARS-CoV-2 (B)

นอกจากนี้ การติดเชื้อตัวแปร P.1 ยังนำไปสู่การลดระดับโปรตีนในเซลล์ Sub AD ในทำนองเดียวกัน จากโปรตีน 1446 (ที่แสดงออกอย่างแตกต่าง) ในเซลล์ Vis AD มี 836 ชนิดที่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญโดยตัวแปร P.1 ในทำนองเดียวกัน 712 (จากทั้งหมด 1521) โปรตีนในเซลล์ Sub AD ถูกเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญโดย SARS-CoV-2 (P.1) เมื่อประเมินโปรตีโอมของเซลล์ Vis AD สำหรับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางการส่งสัญญาณของอินเตอร์เฟอรอน (IFN) พบโปรตีนเจ็ดชนิดที่เปลี่ยนแปลงโดย SARS-CoV-2 (P.1); ห้าสิ่งเหล่านี้ถูกควบคุม

ในทางตรงกันข้าม โปรตีนหกชนิดถูกเปลี่ยนแปลงโดย SARS-CoV-2 (B) ในเซลล์ Vis AD; ห้าถูกปรับลดลง การค้นพบนี้บอกเป็นนัยถึงการตอบสนองของยาต้านไวรัสที่แตกต่างกันในเนื้อเยื่อไขมันภายในต่อสายเลือด SARS-CoV-2 ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ผู้เขียนพบว่าระดับพื้นฐานของยีน IFN-Alpha ( IFNA ) และ interleukin-6 ( IL6)ในเซลล์ Vis AD เพิ่มขึ้นมากกว่าในเซลล์ Sub AD อย่างไรก็ตาม ระดับ IL1Bต่ำกว่าในเซลล์ Vis AD โดยรวมแล้ว พบการตอบสนองของไซโตไคน์ที่ลดทอนลงในเซลล์หลังจากได้รับ SARS-CoV-2 (P.1)

บทสรุป

โดยสรุป ทีมวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า SARS-CoV-2 แพร่ระบาดในเนื้อเยื่อไขมันของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แม้ว่าการตายของเซลล์ที่สำคัญจะเกิดขึ้นในเซลล์ที่ติดเชื้อ โดยไม่คำนึงถึงเชื้อสายของไวรัสและที่มาของเซลล์ เซลล์ไขมันในอวัยวะภายในนั้นมีความเสี่ยงที่จะติดเชื้อจากภายในมากขึ้น แม้จะมีการตอบสนองต่อการอักเสบที่เด่นชัด การปรับลดโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณ IFN ถูกสังเกตพบในเซลล์ไขมันในช่องท้องที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 (B)

ในทางตรงกันข้าม โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณ IFN ได้รับการควบคุมในการติดเชื้อ SARS-CoV-2 (P.1) โดยมีการชักนำให้เกิดตัวบ่งชี้การอักเสบที่ก่อให้เกิดการอักเสบเล็กน้อย โดยรวมแล้ว ผลการวิจัยชี้ว่าการติดเชื้อในเนื้อเยื่อไขมันเป็นลักษณะที่เกี่ยวข้องทางคลินิกของ COVID-19 และควรพิจารณาเมื่อประเมินผลกระทบของ VOCs ต่อการเกิดโรค