曹义海团队揭示,新冠病毒通过VEGF燃烧脂肪,减轻体重,并提出防治策略|新要闻

来源:生物世界 | 2022-12-12 09:27:34 |


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新冠患者,尤其是重症患者会表现出脂肪萎缩、体重减轻和恶病质,这在很大程度上导致生活质量差和死亡率上升。白色脂肪组织的褐变和褐色脂肪组织的激活是能量消耗的有效过程,然而,新冠病毒感染与这些脂肪产热之间的机制和功能联系尚未得到研究。2022年12月8日,瑞典卡罗林斯卡医学院曹义海教授团队在 Nature Metabolism 期刊发表了题为:COVID-19 instigates adipose browning and atrophy through VEGF in small mammals 的论文。这项研究证明了新冠病毒(SARS-CoV-2)感染会增加脂肪组织褐变和非寒战产热(NST,即代谢产热),从而导致脂肪萎缩和体重减轻。该研究还在4名死于COVID-19的患者的死后脂肪组织中观察到了这种褐变表型。在机制上,脂肪组织中高水平的血管内皮生长因子(VEGF)通过血管-脂肪细胞相互作用诱导脂肪组织褐变。而抑制VEGF信号通路可阻断新冠病毒诱导的脂肪组织褐变和非寒战产热,并部分恢复感染诱导的体重减轻。这表明了抑制VEGF信号通路可能是预防和治疗COVID-19相关体重减轻的有效方法。新冠病毒诱导脂肪萎缩和体重减轻的机制示意图研究团队研究了不同类型的脂肪(包括褐色脂肪、内脏白色脂肪和皮下白色脂肪)在接触新冠病毒(SARS-CoV-2)时的反应,以及它如何影响小鼠和仓鼠的体重。结果发现,这些动物在感染新冠病毒后仅四天内就减掉了大量体重,而且在这种体重减轻之前,褐色脂肪被激活,内脏白色脂肪和皮下白色脂肪会发生褐变。这些脂肪组织还含有更多的微血管和高水平的血管内皮生长因子(VEGF)信号蛋白,VEGF能促进新血管的生长。新冠病毒诱导小鼠脂肪组织萎缩研究团队还在四名死于COVID-19的患者的人体组织样本中观察到了相同的机制,他们的脂肪组织也出现了褐变,这表明这些现象可能与人类临床相关。COVID-19会刺激重症患者的脂肪褐变接下来,研究团队使用了抗VEGF药物(Anti-VEGF)通过抑制血管生成药物来治疗这些感染新冠的动物,结果显示,治疗后的动物恢复了大部分失去的体重,而且它们的脂肪组织显示出更少的微血管。抗VEGF药物治疗能够防止感染新冠的小鼠的脂肪褐变和体重减轻曹义海教授表示,抗血管生成药物目前在临床上用于治疗各种类型的癌症,这些药物也有可能有助于治疗与COVID-19相关的问题,如体重过度减轻和代谢变化,从而提高这些患者的生活质量和生存期。当然,还需要更多的研究来验证这一临床前发现是否也适用于人体试验。感染新冠病毒后的体重下降过多会导致更糟糕的后果。曹义海团队发现,新冠病毒感染会加速脂肪组织中的血管形成,从而加快身体的产热代谢。该研究进一步发现,用现有的药物阻断这一过程,可以抑制感染新冠病毒的小鼠和仓鼠的体重下降。曹义海教授表示,这项研究提出了一个全新概念——通过靶向脂肪组织中的血管来治疗与COVID-19相关的体重减轻。