人唾液中SARS-CoV-2致病相关蛋白酶的年龄与性别差异分析及其对COVID-19结局的影响

本研究通过分析人唾液中ACE2、DPP-4和MMP-2的表达与活性，揭示男性MMP-2活性更高、老年人DPP-4活性随年龄增长而升高的现象，为解释COVID-19性别和年龄差异的分子机制提供新视角，对疾病风险预测和精准干预具有重要价值。

　　

背景与挑战
COVID-19大流行暴露出显著的年龄与性别差异：老年人和男性患者更易发展为重症。尽管血管紧张素转换酶2（ACE2）已被确认为SARS-CoV-2的主要受体，但其他蛋白酶如二肽基肽酶4（DPP-4）和基质金属蛋白酶2（MMP-2）在病毒入侵中的作用仍存争议。尤其值得注意的是，唾液作为非侵入性生物样本，可能成为反映系统性疾病状态的"液体活检"窗口，但其在COVID-19相关蛋白酶研究中的应用尚未深入。

研究设计与方法
国家研究中心的研究团队对62名埃及受试者（31男/31女）的唾液样本进行多维度分析：通过明胶酶谱法检测MMP-2活性，使用H-Arg-Pro-pNA底物比色法测定DPP-4活性，采用ELISA和qRT-PCR分别量化ACE2蛋白和mRNA水平。研究特别关注三个年龄组（<30岁、30-50岁、>50岁）的差异，并运用Spearman相关性分析评估酶活性与年龄的关联。

主要发现
3.1 明胶酶谱揭示MMP-2性别差异
在pH 7条件下，男性唾液MMP-2活性（36.36±36.50%）显著高于女性（11.86±21.14%，p=0.0142）。酸性环境（pH 4）完全抑制MMP-2活性，而碱性条件下其活性随pH升高递减。

3.2 DPP-4活性的年龄相关性
DPP-4在pH 10时活性最强，且与年龄呈正相关（r=0.4185，p=0.001）。>50岁组活性（85.08±7.06%）显著高于<30岁组（79.04±4.51%），但性别间无统计学差异。

3.3 ACE2表达的稳定性
ACE2蛋白浓度（约38-39%）和mRNA表达（ACE2/GAPDH≈1.07）在性别和年龄组间均无显著差异，提示其可能受多因素调控而非单一人口学特征影响。

3.5 酶间互作缺失
相关性分析显示，ACE2与DPP-4（r=-0.0667）、MMP-2与DPP-4（r=-0.0506）等指标间均无显著关联，暗示这些蛋白酶可能独立参与COVID-19病理过程。

机制与意义
研究首次系统描绘了唾液中三种关键蛋白酶的多维特征：

1. MMP-2的性别二态性可能源于雌激素对MMP-2启动子的抑制作用，而雄激素则促进其表达，这解释了男性更易出现病毒介导的肺组织损伤（通过增强S蛋白的膜融合）。
2. DPP-4的年龄依赖性升高可能与衰老相关的TNF-α水平增加有关，其作为MERS-CoV受体的潜在作用提示老年人可能面临多重冠状病毒感染风险。
3. ACE2表达的稳定性表明其调控可能受遗传多态性（如X染色体逃逸）和环境因素（如抗高血压药物）的复杂影响，而非单纯年龄或性别决定。

该研究为开发基于唾液的COVID-19风险分层工具提供了分子基础，同时提示针对MMP-2和DPP-4的性别/年龄特异性干预策略可能改善临床预后。未来需扩大样本验证这些发现，并探索ACE2与H-Arg-Pro-pNA底物的催化机制。论文发表于《Journal of Genetic Engineering and Biotechnology》，为理解COVID-19异质性提供了重要实验依据。