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两篇Nature综述子刊探讨为何COVID-19对老年人的影响比年轻人更大

来源:本站原创 2020-05-10 16:32

2020年5月10日讯/生物谷BIOON/---随着年龄的增长,我们的肺部组织会变硬,而这正是SARS-CoV-2可能利用的一种现象。Caroline Uhler和 G. V. Shivashankar概述了他们的假设。

新型冠状病毒SARS-CoV-2可感染年轻人和老年人。但更严重的病例和更高的死亡率出现在老年人中。这其中的原因目前尚不清楚。一些科学家们推测,这可能与老年人的免疫系统减弱有关--确实,老年人更容易感染许多传染病。
冠状病毒在细胞中的复制。右边是完整的病毒。图片来自David S. Goodsell, RCSB Protein Data Bank; doi: 10.2210/rcsb_pdb/goodsell-gallery-023。

然而,可能还有其他的解释。随着年龄的增长,我们身体内细胞的结构、机械性能和功能都会发生变化。可以想象,SARS-CoV-2可以利用这些条件,在老年人的细胞中更好地增殖,从而导致更严重的疾病进展。在我们看来,这个假说值得进一步的密切研究。如果我们能够确定病毒在老年人细胞中的确切行为方式,那么我们就能知道利用药物靶向哪些细胞功能。这些信息可能对寻找抵抗COVID-19的药物至关重要。

随着年龄的增长,肺部组织会变硬

当SARS-CoV-2感染人体时,它首先攻击呼吸道的粘膜细胞。一旦进入细胞内,这种病毒就会劫持细胞过程,产生大量的新病毒,最终从细胞中释放出来,并感染下一个细胞,或者通过感染者打喷嚏或咳嗽产生的飞沫感染其他人。虽然SARS-CoV-2已被观察到入侵年轻人和老年人的细胞,但结果往往是不同的。为什么会出现这样的情况呢?

众所周知,肺部和呼吸道组织会随着年龄的增长而变硬。这部分上是由于这些器官的结缔组织细胞随着年龄的增长,会在组织中沉积更多的蛋白纤维。这种变硬接着会影响了粘膜细胞内部的机械性能和过程,甚至影响到对细胞功能的遗传控制。近年来,我们已经证明了机械性能与细胞功能之间的联系。
图片来自Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2020, doi:10.1038/s41580-020-0242-z。

鉴于SARS-CoV-2依赖于宿主细胞的功能进行增殖,而且这些功能又依赖于细胞的机械性能,我们推测老年人的细胞机械性能和功能可能有利于这种病毒的增殖。如今,可通过通过活组织检查或细胞培养实验来确定情况是否确实如此。

密切关注行为

我们的推理也表明在寻求抗击COVID-19的药物的过程中,应该把更多的精力放在哪里。研究重点之一是阻断病毒进入细胞的进程。科学家们目前正在努力开发抑制剂,以阻止病毒通过这种方式感染细胞。考虑到我们的假设,以及在症状较重患者中SARS-CoV-2进入细胞的过程与那些症状轻微的患者相似,对药物的探索也应当包括与冠状病毒复制和细胞的机械性能相关的抑制剂。

我们计划开发体外模型和机器学习方法,这将非常适合测试小分子药物的有效性,包括已批准的可重新利用的药物和新开发的药物。对SARS-CoV-2的研究不仅要关注这种病毒本身,还要关注这种病毒在年轻人和老年人细胞中的行为方式。我们不仅要研究这些细胞之间的基因组差异,还要研究它们的机制差异。(生物谷 cqwjbz.com)

参考资料:

1.Caroline Uhler et al. . Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2020, doi:10.1038/s41580-020-0242-z.

2.Caroline Uhler et al. . Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2020, doi:10.1038/nrm.2017.101.

3.Why does COVID-19 affect old people more than young people?
https://medicalxpress.com/news/2020-04-covid-affect-people-young.html
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