损害心脏的SARS-CoV-2蛋白找到了！

在动物模型身上，一种病毒蛋白质增加了心脏细胞的能量利用率。但目前还不清楚这一发现是否适用于人类。

　　

     

当SARS-CoV-2蛋白Nsp6在果蝇心脏(中)中合成时，与没有这种病毒蛋白的正常心脏(左)相比，该心脏存在结构缺陷(箭头)。当心脏中含有Nsp6的果蝇被注射改变新陈代谢的药物2DG时，它们的心脏(右)看起来比未经治疗的含有病毒蛋白的心脏更正常。

自大流行开始以来，科学家们记录了SARS-CoV-2对心脏的潜在影响的“谱”。现在，马里兰大学的一个研究小组发现，一种特定的病毒蛋白质可以损害心脏——至少在果蝇和小鼠身上是这样。

当病毒进入宿主细胞时，它会诱导该细胞产生特定的病毒蛋白质。SARS-CoV-2病毒包含29种不同蛋白质的遗传信息，在9月发表在《通信生物学》上的一篇论文中，研究人员确定，其中一种蛋白质Nsp6会以一种可能导致心脏损伤的方式增加心脏细胞的能量使用。

研究人员首先选择了12个最可能在宿主细胞中引发致病反应的蛋白质，通过基于结构预测其功能的计算方法进行识别。然后，研究小组设计了12个不同的果蝇细胞系，让每一个细胞系在它们的心脏细胞中表达一种蛋白质，并观察这些蛋白质对死亡率、果蝇心脏的形态和心脏细胞中的基因表达的影响。

他们发现一种名为Nsp6的蛋白质具有特别有害的影响——转基因Nsp6的果蝇死亡率比对照果蝇高得多，并且根据论文显示，它们的心脏出现了“明显的结构和功能损伤”。此外，参与糖酵解(将葡萄糖分解为可用能量)的蛋白质基因在Nsp6果蝇的肌肉心脏细胞或心肌细胞中被上调。超负荷的糖酵解破坏了心肌细胞内发生糖酵解部分步骤的线粒体的功能。研究人员在研究中写道，最终，线粒体的破坏导致了果蝇的心力衰竭。

该研究的共同作者、马里兰大学发育生物学家Zhe Han假设，糖酵解的上调是病毒生存的一个问题——它迫使细胞为病毒复制提供更多燃料。Han教授说，由于心肌细胞与其他肌肉细胞非常相似，COVID-19患者经历的肌肉疼痛和无力可能也与Nsp6引起的糖酵解上调有关。

研究小组还发现，在实验室培养的小鼠心脏细胞中，Nsp6蛋白上调糖酵解。Han说，参与糖酵解的蛋白质在果蝇和哺乳动物之间高度保守，所以这些结果可能为了解SARS-CoV-2如何损害人类心脏提供了帮助。作者还测试了一种可能的治疗方法，一种名为2-脱氧- D-葡萄糖(2DG)的化合物，它可以降低糖酵解。他们发现，它减轻了Nsp6在动物细胞中的有害影响。

斯坦福大学医学院的心脏病学家Paul Cheng没有参与这项研究，他说，虽然SARS-CoV-2的Nsp6导致心脏损伤是一个“有趣的假设”，但感染后可能还有其他原因导致这种损伤，比如心肌炎，它描述的是心脏炎症，不涉及论文中描述的途径。Han承认心脏损伤可能有多种原因。他说，“免疫反应也可能在器官中引发某种压力。”

此外，Cheng说，尚不清楚SARS-CoV-2可以在多大程度上进入心肌细胞。Cheng说:“心肌细胞本身似乎没有大量表达SARS-CoV-2病毒的关键受体。”他指的是一种被称为ACE2的蛋白质。关于SARS-CoV-2能在多大程度上进入心肌细胞，“仍有很多未知因素”;尽管ACE2的心肌细胞表达确实很低，但已有文献证明SARS-CoV-2进入心肌细胞。

无论如何，在未来的某个时候可能会有另一场冠状病毒大流行。虽然病毒的刺突蛋白经常突变，但其他蛋白质在冠状病毒中保持相似。那么，下一种感染人类的新型冠状病毒可能有不同的刺突蛋白，但可能保留Nsp6等其他蛋白质，这意味着对SARS-CoV-2及其蛋白质如何影响健康的任何了解都可能有助于对抗它。