科學界正研發藥物,針對新冠病毒透過與組成血管內壁細胞層的「內皮細胞」ACE2表面受體結合,進入人體後導致的血管炎症、凝血或血栓等情況。但是,香港大學及香港中文大學醫學院合作研究發現,新冠病毒可以不用進入細胞內部,便可激活一種獨特的細胞受體TLR4,從而誘發血管炎症。
發現新抑製劑 有效阻截炎症
研究發現,大部分成年人及胎兒的內皮細胞表面均沒有表達ACE2受體,意味這種受體並非誘發內皮炎症的主要原因。相反,從模擬感染實驗中更發現這種受體存在保護內皮細胞的功能,避免人體感染新冠病毒後出現過度炎症。
此外,團隊在利用幹細胞培植進行模擬新冠病毒感染時發現,新冠病毒可以不用進入細胞內部,只須激活TLR4這種受體便能誘發血管炎症。
TLR4表達於髓系免疫細胞和內皮細胞表面的先天免疫受體,最為人所知的功能是識別源自細菌的脂多醣。研究結果顯示,內皮TLR4受體可以識別新冠病毒,而針對TLR4的抑製劑可阻截新冠病毒誘發血管炎症。
發掘生物標記 辨識重症患者
團隊進一步利用單細胞分析技術,從輕症及重症患者的血液中收集及分析游離內皮細胞的基因組。結果發現患者血液中的游離內皮細胞能夠顯示出TLR4信號通路的激活基因。
港大醫學院潘烈文教授表示:「我們開啟了一道研究大門, 日後可進一步驗證是否能以此類基因作為生物標記,以診斷新冠重症患者,特別是那些有血栓塞風險的嚴重個案。」
多能幹細胞 有助提供個人化治療
為了排除實驗細胞經多次傳送而影響細胞特徵,研究團隊利用可製造人體絕大部分細胞的「多能幹細胞」,培植出內皮細胞,配合由新冠患者體內提取的活病毒進行模擬感染,從而研究當中的感染機制。
中大醫學院呂愛蘭副教授表示:「固有研究方法不但只可提取有限數量的內皮細胞,亦具入侵性。憑藉多能幹細胞的自生能力,我們可以培植出無限的內皮細胞以作研究用途,而避免我們需要從患者體內提取細胞。」
她表示,幹細胞也可以應用於模擬其他器官系統的感染。「如果我們從新冠患者身上收集皮膚纖維母細胞來培植、誘導多能幹細胞,就可以因應患者的病情,提供個人化治療。」