针对COVID-19重症病例的新疗法正在研发中?

系统生物学主席Fred Schaper教授和研究员Anna Dittrich博士,他们共同监督马格德堡大学自然科学学院生物研究所的研究项目
照片:Jana Dünnhaupt /马格德堡大学

马格德堡大学的生物学家团队确定了COVID-19重症病例血管损伤的原因。

来自马格德堡奥托·冯·格里克大学生物研究所的科学家们将在未来三年研究COVID-19重症病例的原因和分子机制。

在最近由德国研究基金会(DFG)资助的一个研究项目中,来自马格德堡大学系统生物学系的科学家们和来自布伦瑞克赫姆霍尔兹感染研究中心(HZI)的同事们将在实验室条件下,深入调查重症患者血管严重损伤的原因,创新治疗方法。

由勒尔教授领导的研究小组。nat, Fred Schaper和Dr. rer。安娜·迪特里希(Anna Dittrich)的目标是找出这种血管损伤是由感染了SARS-CoV-2病毒的血管细胞引发的,还是由体内的一种信使物质白介素-6 (interleukin-6)引起的,白介素-6是一种产生严重炎症反应的蛋白质。与此同时,科学家们还打算测量糖皮质激素对血管损伤严重程度的影响。糖皮质激素,例如皮质醇,是体内自然产生的具有消炎作用的激素。自20世纪50年代以来,地塞米松等合成糖皮质激素一直用于治疗炎症性疾病,是COVID-19重症患者为数不多的治疗选择之一。然而,糖皮质激素作用和副作用的确切机制仍未完全了解。该研究项目负责人勒尔教授解释说:“在COVID-19严重情况下,循环系统血管的并发症是一个重大风险。nat。弗雷德Schaper。“原因在很大程度上仍不清楚,除了通过接种疫苗预防严重疾病外,目前可供我们治疗COVID-19的有效药物非常少。”

这位生物学家补充说,感染SARS-CoV-2的患者中,有10%至20%出现严重症状。“我们已经知道,这些人体内的炎症调节蛋白——白细胞介素-6的释放不受控制,在某些情况下甚至会危及生命。”因此,COVID-19患者血液中白细胞介素-6的浓度是疾病严重程度的明确指标。白介素-6在COVID-19疾病中的关键作用也显而易见,目前,包括在德国,建议使用阻断其功能的药物治疗严重不适的COVID-19患者。此外,免疫抑制剂糖皮质激素降低了某些COVID-19患者的死亡率。Schaper说,值得注意的是糖皮质激素和白细胞介素-6所使用的细胞信号通路是相互作用的。“为了了解糖皮质激素治疗和阻断白细胞介素-6对COVID-19的影响,以及确定治疗对血管系统可能产生的任何不良副作用,糖皮质激素和白细胞介素-6在SARS-CoV-2感染和COVID-19发展中的相互作用的分子机制需要阐明。”

在人工体外血管模型和单个细胞分析的帮助下,马格德堡大学的团队和布伦瑞克大学的同事将研究SARS-CoV-2感染对不同类型的血管细胞的后果,如内皮细胞和血管肌肉细胞。系统生物学主席Fred Schaper教授解释说:“为了尽可能真实地模拟病理生理过程,即疾病引起的过程,不同类型的血管细胞不是单独检查,而是一起培养。”“通过这种方式,我们开发了三维结构,使我们能够探索单个细胞类型和血管特定功能的相互作用,如通透性或再生。”在这些血管模型的帮助下,感染细胞和非感染细胞之间的相互作用以及内源性蛋白、白细胞介素-6和用于治疗的糖皮质激素在血管损伤中的作用可以被研究。“各自的血管模型也经过调整,可以刺激行使特定功能的特定细胞类型。”在现代显微镜和测序技术的帮助下,可以分析单个、受感染和未受感染细胞的反应。

马格德堡大学系统生物学系
马格德堡奥托·冯·格里克大学系统生物学系的研究重点是细胞之间通过组织激素等可溶性信使物质进行沟通,以及它们在炎症发生时介导的调节过程。弗雷德·沙佩尔教授解释说:“我们想了解个体荷尔蒙是如何将信号传递到细胞的,以及这些过程是如何被调节的。”他的研究重点是白细胞介素-6蛋白的信号传递。这些分子是免疫系统中重要的信使物质,其活动在许多炎症性疾病中被破坏。“我们正在用分子生物学和生化方法探索信号的传输,并与系统理论家合作,开发信号传输的数学模型。”这种生物实验和数学建模的结合被称为系统生物学。它使我们能够理解细胞之间和细胞内部的复杂信号传输过程,并获得与疾病相关的调节过程的新知识。

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

r博士教授。nat. Fred Schaper,马格德堡大学生物研究所,电话:+49(0)391 675 0220,电子邮件:fred.schaper@ovgu.de

Originalpublikation:

白介素-6和糖皮质激素在SARS-CoV-2感染中的血管内交叉作用

Weitere Informationen:

http://www.systembiologie.ovgu.de系统生物学主席的网站

www.ovgu.de

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