是指Martínez-Colón, G. J.等。SARS-CoV-2感染通过感染脂肪细胞和巨噬细胞来驱动人体脂肪组织的炎症反应。科学翻译医学https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abm9151(2022)。

心血管代谢疾病肥胖、2型糖尿病(T2DM)和心血管疾病与重症COVID-19相关,在大多数研究中,这些关系被发现是相互独立的1.然而,应用孟德尔随机化方法的大型COVID-19宿主遗传学计划的分析表明,只有体重指数增加(脂肪组织质量增加的估计值)才与COVID-19的发病机制有因果关系(参考文献)。2).由于孟德尔随机化分析的局限性,不能排除其他心脏代谢疾病参与COVID-19发病机制。这些数据强调了脂肪组织质量增加对严重COVID-19的重要性。

为了了解这种关系所涉及的机制,Martínez-Colón和同事们调查了脂肪组织内SARS-CoV-2的靶标。此外,他们研究了感染如何在单细胞水平上驱动亚临床炎症和功能改变3.通过分析已经死亡的COVID-19患者的脂肪组织。他们在几个脂肪库中检测到了SARS-CoV-2 RNA,通过RNA原位杂交,他们还在脂肪细胞的细胞质和邻近的单核炎症浸润中发现了SARS-CoV-2。Martínez-Colón和同事利用从接受减肥或心胸外科手术的患者的脂肪组织中分离出来的成熟脂肪细胞和前脂肪细胞,表明脂肪细胞对SARS-CoV-2感染是允许的。

在研究ACE2 (SARS-CoV-2的入口受体)的作用时,出乎意料的是,ACE2似乎不是SARS-CoV-2感染脂肪细胞所必需的。此外,作者还发现脂肪组织巨噬细胞被SARS-CoV-2感染失败,来自脂肪组织的间质血管细胞被SARS-CoV-2感染促进炎症。有趣的是,作者发现证据表明SARS-CoV-2进入巨噬细胞可能也不依赖于ACE2的表达。总之,Martínez-Colón及其同事的新数据表明,脂肪组织可能是SARS-CoV-2的重要靶标和宿主,相关的局部炎症和可能的全身性炎症可能会导致肥胖患者出现严重的COVID-193.

其他研究人员也提出了脂肪组织在介导SARS-CoV-2感染严重后果中的作用。例如,2021年的一项研究在感染sars - cov -2的叙利亚仓鼠的脂肪组织中发现了病毒RNA,与未感染的动物相比,抗炎和心脏代谢保护激素脂联素的分泌减少4.此外,本研究还发现SARS-CoV-2可直接感染人和小鼠的脂肪细胞。基于这些数据及其胰岛素抵抗是导致重症COVID-19患者高血糖的主要原因的研究结果,作者得出结论,SARS-CoV-2可能诱导脂肪组织功能障碍,导致急性COVID-19患者出现胰岛素抵抗和不良后果(参考文献)。4).为了支持这一结论,2022年的一项研究发现,SARS-CoV-2可以感染脂肪细胞,但不能感染前脂肪细胞5.重要的是,这种感染在含脂细胞中尤其明显,作者在活跃的SARS-CoV-2感染和COVID-19患者的脂肪组织中发现了SARS-CoV-2 RNA,这些人患有肥胖症和超重,而不是瘦人。此外,作者还发现ACE2的表达在脂肪细胞分化过程中被强烈诱导,而抑制脂肪细胞中的脂肪分解可以显著降低病毒的复制。这些数据表明,脂肪细胞的SARS-CoV-2感染依赖于细胞内脂质的充足可用性5

“可能存在肥胖、代谢健康受损和COVID-19的恶性循环”

除了脂肪组织的局部情况外,脂肪组织的SARS-CoV-2感染还可能取决于体液环境。在这方面,2021年的一项研究发现,有证据表明,胰岛素抵抗性高胰岛素血症可能与SARS-CoV-2感染脂肪组织有关(参考文献)。6).在HEK293T细胞实验中,作者发现SARS-CoV-2刺突蛋白与细胞表面葡萄糖调节蛋白78 (GRP78)发生物理相互作用,被认为可以增加SARS-CoV-2的传染性。此外,他们不仅发现在衰老、肥胖和T2DM过程中,GRP78在脂肪组织中高表达,而且高胰岛素血症也上调了GRP78的表达6

因此,肥胖和严重COVID-19的总体情况是什么?有充分的证据表明,脂肪组织是SARS-CoV-2的重要靶标(参考文献)。3.456).有趣的是,它可能不是脂肪组织本身,而是特定的含脂脂肪细胞,使病毒感染脂肪组织并进行复制5.此外,在人类中,与皮下脂肪组织相比,在内脏脂肪组织中观察到更高水平的ACE2表达,并且ACE2的表达随着年龄的增长而增加7.此外,胰岛素抵抗性高胰岛素血症可能是使SARS-CoV-2感染脂肪组织的重要因素6.此外,高血糖可能促进这一过程。在这方面,研究发现葡萄糖水平的升高促进了单核细胞中的病毒复制和细胞因子的产生,糖酵解被发现维持了sars - cov -2诱导的单核细胞反应和病毒复制8.这种以高血糖、高胰岛素血症和亚临床炎症为特征的代谢异常常见于内脏肥胖和臀股脂肪组织块减少的患者,特别是在非酒精性脂肪性肝病患者中9.SARS-CoV-2被认为感染肝细胞,导致肝功能障碍。此外,如果被病毒感染,脂肪变性肝可能导致高血糖和高胰岛素血症,并可能通过脂质、细胞因子和肝因子的失调产生导致COVID-19的器官功能障碍9.这些过程包括脂肪组织、肝脏、胰腺和其他器官的炎症和功能障碍,不仅可能影响急性COVID-19,还可能影响完全接种疫苗的人的SARS-CoV-2感染。肥胖和/或2型糖尿病患者免疫衰老的风险增加,超重和糖尿病患者与无超重和/或糖尿病患者相比,SARS-CoV-2疫苗的有效性降低,这一假设得到了支持10

“有充分的证据表明,脂肪组织是SARS-CoV-2的重要目标。”

总之,有越来越多的数据表明,脂肪组织的SARS-CoV-2感染可以通过病毒在脂肪细胞内的复制和诱导局部和全身炎症来增加严重COVID-19的风险。因此,一个恶性循环(图。1)可能会启动,涉及肥胖、代谢健康受损和严重的COVID-19。

图1:新型冠状病毒感染脂肪组织的恶性循环。
图1

SARS-CoV-2感染脂肪细胞和巨噬细胞可促进病毒复制和局部和全身炎症。脂肪组织炎症可导致全身性高血糖和高胰岛素血症,这两种情况均可促进新冠病毒感染。