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近日，南京中醫(yī)藥大學-江蘇省兒童呼吸疾?。ㄖ嗅t(yī)藥）重點實驗室單進軍教授和美國加州大學歐文分校楊勤教授在代謝性疾病領域權威雜志Metabolism-Clinical and Experimental（JCR和中科院醫(yī)學一區(qū)，IF: 13.934）合作發(fā)表了題為Reduced DMPC and PMPC in lung surfactant promote SARS-CoV-2 infection in obesity的研究性論文。
肥胖是新冠病毒（SARS-CoV-2）高病毒載量的既定危險因素，會增加新冠肺炎感染者的住院率，患者的愈后情況也不容樂觀，但是這一現象的潛在機制目前還未知。SARS-CoV-2主要侵襲肺部，它的刺突蛋白會與肺細胞上的ACE2受體結合。在進化過程中，肺發(fā)展出了專門的防御系統(tǒng)來預防感染，II型肺泡上皮細胞產生的表面活性物質是肺宿主防御系統(tǒng)的前線。肺表面活性物質是復雜的脂質和蛋白質混合物，脂質占比約90%，主要是磷脂酰膽堿（PCs）。而肥胖的特征是脂代謝異常，推測肺表面活性脂質的改變可能促進SARS-CoV-2感染，導致嚴重的新冠肺炎疾病。
但迄今為止有關肺表面活性脂質的研究報道較少（主要集中在表面活性蛋白），其原因可能是無法對復雜的脂質做出精準甄別。單進軍教授團隊利用Q Exactive高分辨質譜FullMS-ddMS2掃描模式可提供精確一、二級質譜信息這一優(yōu)勢，建立了肺表面活性脂質組學分析體系，并將之應用于肥胖小鼠肺組織和支氣管肺泡灌洗液（BALF）的脂質分析，結果發(fā)現高脂飲食誘導的肥胖小鼠肺組織和BALF中的二肉豆蔻酰磷脂酰膽堿（DMPC）和1-棕櫚酰-2-肉豆蔻酰磷脂酰膽堿（PMPC）的含量減少，而肺表面活性脂質中占比最多的二棕櫚酰磷脂酰膽堿（DPPC）含量水平沒有變化。
在ACE2過表達的HEK293T細胞和內源性ACE2表達的Vero-E6細胞中研究PCs對SARS-CoV-2假病毒感染的影響，發(fā)現DMPC和PMPC均能顯著抑制野生型和D614G突變株SARSCoV-2對HEK293T-ACE2和Vero-E6細胞的感染能力。但是，DMPC和PMPC并不能影響Spike-ACE2的相互作用。文獻表明膽固醇在細胞膜中占脂質的30 mol%，在介導SARS-CoV-2進入靶細胞中起著重要作用，而PCs在哺乳動物細胞膜中也很豐富。通過細胞-細胞融合實驗（以表達SARS-CoV-2 Spike/EGFP的HEK293T作效應細胞、以HEK293T-ACE2為靶細胞），探討DMPC和PMPC可能的作用機制是通過替代細胞膜中的膽固醇來抑制SARS-CoV-2感染，并且DMPC和PMPC對SARS-CoV-2感染的抑制作用可以被膽固醇逆轉。研究者還發(fā)現體外給予肥胖小鼠三肉豆蔻酸甘油酯，可增加其肺表面活性脂質DMPC和PMPC的水平。三肉豆蔻酸甘油酯組肥胖小鼠的肺泡灌洗液脂質提取物也可減輕野生型和D614G突變型SARS-CoV-2感染。
綜上所述，該研究應用肺表面活性脂質組學揭示了肥胖人群肺表面活性物質中DMPC和PMPC的含量變化和SARS-CoV-2感染能力的關系，并發(fā)現增加肺表面活性脂質DMPC和PMPC水平可能是防治肥胖患者感染新冠肺炎的一種創(chuàng)新策略，這為新冠肺炎的防治提供新的思路，具有重要的臨床應用價值；在此研究基礎上，研究者正從中藥方劑中篩選可調控肺表面活性脂質的藥效活性成分。
單進軍教授、楊勤教授為該文章的共同通訊作者，杜康博士和碩士生孫皊為共同第一作者。該研究獲得美國國立衛(wèi)生研究院R01基金和中國國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、江蘇省“六大人才高峰”資助項目和江蘇高校優(yōu)勢學科（中醫(yī)學）建設工程資助項目的資助。
近年來，單進軍教授團隊積極采用現代科學技術，解讀中醫(yī)藥原理。2018年11月與Oliver Fiehn教授領導的美國加州大學戴維斯分校NIH西海岸代謝組學中心共建“醫(yī)學代謝組學聯(lián)合實驗室”，建立了基于質譜的一流代謝組學/脂質組學技術平臺；同時依托江蘇省兒童呼吸疾?。ㄖ嗅t(yī)藥）重點實驗室，率先利用“肺表面活性脂質組學”策略研究中醫(yī)藥防治病毒性肺炎和哮喘等呼吸疾病。相關成果發(fā)表在Metabolism、Pharmacol Res、Gut Microbes、Anal Chim Acta、Front Immunol、Phytomedicine等期刊。
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