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COVID-19 患者血栓栓塞并发症风险增加,血小板在其中作用不明。研究人员探究 SARS-CoV-2 S1 蛋白诱导血小板激活机制及 1.8 - 桉叶素(1.8-cineole)的作用。结果发现 S1 蛋白通过 IgG-FcγRIIa 途径激活血小板,1.8-cineole 可抑制该过程,为治疗相关并发症提供新方向。
在新冠疫情的阴霾下,全球超 700 万人因 SARS-CoV-2 感染离世。COVID-19 患者临床表现多样,从无症状感染到急性呼吸窘迫综合征、多器官衰竭等严重病症均有出现。其中,血栓形成风险增加是一个显著特征,血小板在这一过程中的作用却迷雾重重。一方面,血小板在止血和凝血方面的功能广为人知,但它在 COVID-19 发病机制中的具体角色尚未明确;另一方面,虽然发现 SARS-CoV-2 感染时血小板处于 “过度活跃” 状态,可究竟是病毒感染直接导致,还是炎症等其他因素引发,尚无定论。因此,深入探究血小板在 COVID-19 中的作用机制,寻找有效的干预手段,成为了医学领域亟待攻克的难题。
在此背景下,来自国外的研究人员展开了相关研究,研究成果发表于《Biomedicine》。他们聚焦 SARS-CoV-2 的 S1 蛋白,探究其对血小板激活的影响,以及 1.8 - 桉叶素(1.8-cineole)在此过程中的作用,期望为 COVID-19 的治疗开辟新路径。
研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞层面,通过密度梯度离心等方法分离血小板、外周血单个核细胞(PBMCs)、单核细胞和白细胞;利用流式细胞术检测细胞表面标志物,分析血小板激活情况;运用免疫共沉淀技术结合银染,鉴定与 S1 蛋白结合的血浆蛋白。在动物实验暂缺的情况下,这些体外实验技术为研究提供了有力支撑。
研究结果如下:
- S1 蛋白诱导血小板激活依赖血浆成分:研究人员起初尝试用不同浓度的 S1 蛋白和全刺突蛋白(S1S2 蛋白)刺激血小板,均未观察到激活现象。随后,他们将 S1 蛋白偶联到聚苯乙烯珠上制备 S1 - 珠,模拟病毒表面。结果发现,S1 - 珠在血浆中预孵育后可诱导血小板聚集和激活,而在 1% 牛血清白蛋白(BSA)中预孵育则无此效果,表明 S1 蛋白诱导血小板激活依赖血浆成分。
- 刺突特异性 IgG 与 S1 - 珠结合诱导血小板激活:通过免疫共沉淀和银染,研究人员发现与 S1 - 珠结合的血浆蛋白中有一条约 55kDa 的条带,推测为 IgG 重链。进一步实验证实,刺突特异性 IgG 与 S1 - 珠结合可诱导血小板激活和聚集,而非特异性 IgG 则无此作用。
- 血小板激活由 FcγRIIa 介导:为明确血小板激活的途径,研究人员使用多种抑制剂进行实验。结果显示,抗 FcγRIIa 抗体 IV.3 和 Syk 抑制剂 Bay-61–3606 可显著抑制 S1 - 珠诱导的血小板聚集和激活,而凝血酶抑制剂 PPACK 则无明显作用,表明血小板激活是通过 FcγRIIa 受体及下游信号通路,而非凝血途径介导。
- S1 - 珠诱导的血小板激活与 COVID-19 血小板表型相似:研究发现,COVID-19 患者血小板的基础 P - 选择素表达高于健康人,且 S1 - 珠刺激血小板产生的 P - 选择素表达趋势与之相似。此外,S1 - 珠刺激血小板可增加血小板 - 白细胞聚集体(PLAs)的形成,与 COVID-19 患者体内情况一致,说明 S1 - 珠可作为研究血小板介导炎症的模型。
- 1.8 - 桉叶素抑制 S1 - 珠诱导的血小板激活:鉴于 1.8 - 桉叶素具有抗炎和抗血小板聚集的特性,研究人员测试其对 S1 - 珠诱导血小板激活的影响。结果表明,1.8 - 桉叶素预处理可显著抑制血小板聚集、P - 选择素表达和 CCL5 分泌,减少 PLA 形成,为其在 COVID-19 治疗中的应用提供了理论依据。
综合研究结论和讨论部分,该研究明确了 SARS-CoV-2 S1 蛋白诱导血小板激活的机制,即通过刺突特异性 IgG 形成免疫复合物(ICs),激活 FcγRIIa 受体,进而导致血小板聚集、激活和 PLA 形成。这一发现揭示了抗体介导的血小板激活在 COVID-19 血栓炎症中的关键作用,为治疗提供了潜在靶点。同时,1.8 - 桉叶素能够有效抑制 S1 - 珠诱导的血小板激活,展现出其作为治疗 COVID-19 及相关血栓炎症并发症药物的潜力,有望为临床治疗带来新的突破。不过,该研究也存在一定局限性,如未完全模拟病毒在体内的真实情况,未评估 1.8 - 桉叶素对其他细胞的影响及开展体内实验等。未来还需进一步研究,以充分挖掘 1.8 - 桉叶素的治疗价值,为抗击 COVID-19 及相关疾病提供更有力的支持。