费城儿童医院(CHOP)的研究团队在一项开创性研究中揭示了SARS-CoV-2病毒如何损害多个器官的线粒体功能，并证明了线粒体靶向抗氧化剂能够减轻病毒的影响，同时避免病毒基因突变产生抗性。这一策略可能对其他病毒的治疗也具有潜在价值。相关的临床前研究结果已在《美国国家科学院院刊》上发表。
去年，由多个机构的研究人员组成的联盟发现，细胞能量来源的线粒体基因可能受到病毒的负面影响，导致肺部以外的多个器官功能受损。SARS-CoV-2蛋白能够与宿主细胞的线粒体蛋白结合，并抑制线粒体基因的表达。尽管导致COVID-19的病毒最初主要攻击肺部，但最终也会影响其他器官，尤其是心脏。虽然肺部可能会恢复，但心脏及其他内脏器官的线粒体功能可能仍然受到抑制。
SARS-CoV-2感染会破坏线粒体的氧化磷酸化(OXPHOS)过程，这是线粒体产生细胞能量的关键。这一过程导致线粒体活性氧(mROS)的增加，进而激活缺氧诱导因子-1α (HIF-1α)。这使得能量产生的方式从OXPHOS转变为糖酵解，产生用于病毒复制的物质。增加的mROS还会损害线粒体DNA (mtDNA)，mtDNA释放到细胞质中，激活炎症反应，进而影响器官功能。
“我们怀疑通过减少mROS的数量，可以削弱SARS-CoV-2引起的疾病能力，从而阻止病毒合成所需的代谢转变，”该研究的第一作者约瑟夫·W·瓜涅里博士表示，他是CHOP线粒体和表观基因组医学中心(CMEM)华莱士实验室的博士后。“由于病毒诱导的能量产生转向病毒底物产生的关键信号是mROS，我们的下一步是确定抑制mROS的产生是否会影响病毒的产生和病理。”
为了验证这一假设，研究人员采用了一种表达人类ACE2基因的小鼠模型，该基因使得SARS-CoV-2能够感染细胞。当使用抗氧化酶、线粒体靶向过氧化氢酶或线粒体靶向催化抗氧化化合物EUK8进行治疗时，病毒感染的负面影响（如体重减轻、临床严重程度和循环mtDNA水平）均有所降低，这与肺部OXPHOS的提高、肺部HIF-1α、病毒蛋白和炎症细胞因子水平的降低相关。
CHOP CMEM主任、资深研究作者道格拉斯·C·华莱士博士表示：“我们认为，减少mROS是一种有效的策略，可以减轻SARS-CoV-2的致病性。”他补充道：“病毒不断突变S蛋白基因以逃避当前抗S疫苗诱导的免疫。通过调节mROS水平，我们使宿主细胞对病毒的生命周期产生不利影响。”
本研究得到了国防部W81XWH-21-1-0128拨款PR202887和比尔及梅林达·盖茨基金会拨款INV-04672的支持。额外的资金支持来自美国国立卫生研究院的拨款1R01CA259635、1R01AG078814和R01NS114656，以及Foerderer拨款00003469。
Guarnieri等人，“线粒体抗氧化剂减轻小鼠的SARS-CoV-2病理。”美国国家科学促进会。2024年7月15日上线。DOI: 10.1073 / pnas.2321972121。
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希望本篇文章《创新抗氧化策略应对Covid引发的线粒体损伤》能对你有所帮助！
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