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大家好，今天和大家分享是2023年9月28日纽约大学医学院的学者发表在《Nature Cardiova scular Rese arch》杂志的一项研究。题为SARS-Cov-2infe ction trigger spro-athero genicin flamma toryre spon sesinhu man corona ryves sels（严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型感染引发人类冠状血管动脉粥样硬化炎症反应）的文章。 01 研究背景 2019 年冠状病毒病 （COVID-19） 患者在感染后长达 1 年内出现缺血性心血管并发症的风险增加。尽管对严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 （SARS-CoV-2） 感染的全身炎症反应可能导致心血管风险增加，但 SARS-CoV-2 是否直接感染冠状动脉血管系统和伴随的动脉粥样硬化斑块仍然未知。 在这里，我们报告说，SARS-CoV-2病毒RNA是可检测到的，并在严重COVID-19病例尸检时采集的冠状动脉病变中复制。SARS-CoV-2靶向斑块巨噬细胞，对动脉病变的嗜性比邻近血管周围脂肪更强，与巨噬细胞浸润水平相关。在胆固醇负载的原代巨噬细胞中，SARS-CoV-2 条目增加，部分依赖于神经皮林-1。 SARS-CoV-2在培养的巨噬细胞和人动脉粥样硬化血管外植体中诱导了强烈的炎症反应，并分泌了已知会引发心血管事件的细胞因子。我们的数据表明，SARS-CoV-2 感染冠状动脉血管，诱发斑块炎症，从而引发急性心血管并发症并增加长期心血管风险。 见图一 使用基于 AI 的空间分析鉴定已故 COVID-2 患者的人冠状动脉中的 SARS-CoV-19 vRNA。  图一 a，来自COVID-27已故个体（n = 19）的冠状动脉尸检标本（n = 8）的分类热图显示了他们的性别，年龄和病理分类为AIT，PIT，纤维钙化斑块和纤维动脉粥样硬化。显示每位患者的临床病史。还描述了COVID-19疾病进展期间的急性心血管（CV）表现摘要，冠状动脉狭窄（否：<50%;是：>50%），住院时间和COVID-19诊断后的死亡时间。标准化为脉管系统和血管周围脂肪区域的 S 和 S 反义 vRNA 的 RNA 拷贝数 （mm2） 所示。NE，未评估。 b，每种病理分类的H&E和CD68染色冠状动脉样本的代表性图像。 c，基于原位RNA-FISH AI分析的代表性图像。在半自动注释之后，使用基于AI的神经网络对脉管系统（黄色）和血管周围脂肪（绿色）进行分类。背景和伪影（红色）已从分析中删除。接下来，使用HALO AI和空间分析工作流程进行细胞核分割分类器和RNA定量。 d，空间分析的代表性图像，显示 CD68 RNA、SARS-CoV-2 S 或 S 反义细胞和 CD68 SARS-CoV-2 RNA 双阳性细胞的位置。 e，条形图显示按组织面积归一化的 S 和 S 反义的总 SARS-CoV-2 vRNA 拷贝数（mm+++2） 在 AIT （n = 4）、PIT （n = 5）、纤维钙化 （n = 8） 和纤维动脉粥样硬化 （n = 3） 冠状动脉样本中。 f，条形图显示按组织面积归一化的脉管系统或血管周围脂肪区域中的总 CD68 SARS-CoV-2 S 或 S 反义细胞（mm+++2） 在 AIT （n = 4）、PIT （n = 5）、纤维钙化 （n = 10） 和纤维动脉粥样硬化 （n = 3） 冠状动脉样本中。使用事后Tukey检验进行单因素方差分析（ANOVA）统计分析以进行多重比较。 g，按组织面积标准化的脉管系统和血管周围脂肪中的SARS-CoV-2 S和S反义定量（mm2).进行威尔科克森匹配对有符号秩检验（每组n = 20）。 h，SARS-CoV-2 NP、CD68 和合并在人冠状动脉中的代表性图像。白色箭头表示CD68 SARS-CoV-2 NP细胞，黄色箭头表示CD68细胞。点，病人。 见图二 SARS-CoV-2体外感染后人巨噬细胞和泡沫细胞中不同的IFN反应和病毒清除动力学。  图二 a，mNG报告阳性巨噬细胞和泡沫细胞的定量（每个条件n = 21张图像）。 b，定量SARS-CoV-2感染的巨噬细胞（24 hpi，n = 20;48 hpi，n = 24）和泡沫细胞（24 hpi，n = 20;48 hpi，n = 18）。a和b的代表性图像显示48 hpi的结果。比例尺，20 μm。使用事后Tukey检验进行单因素方差分析。数据以平均值表示± s.e.m。 c、SARS-CoV-2 vRNA 细胞拷贝的 RNA-FISH 定量以及巨噬细胞 （n = 37） 和泡沫细胞 （n = 26） 的频率。数据以平均值表示± s.e.m。比例尺，20 μm。进行曼-惠特尼U检验。 d，巨噬细胞和泡沫细胞中SARS-CoV-2病毒基因的热图。 e， 日志热图+2巨噬细胞与泡沫细胞中SARS-CoV-2病毒基因的FC。DESeq2 包中的 Wald 检验用于检验显著性。调整后的P值<0.05（FDR = 1%）被认为是显着的。 f，SARS-CoV-2感染的巨噬细胞和泡沫细胞培养上清液的病毒滴度定量（n = 6）。数据以平均值表示± s.e.m。执行单因素方差分析，然后进行Tukey的事后检验。 g，受感染与未感染巨噬细胞、泡沫细胞和共享基因中 DEG 的维恩图。DESeq2 包中的 Wald 检验用于检验显著性。条形图显示按其综合评分排名的上调信号通路。*P < 0.05;**P < 0.01;***P < 0.001。 h， 日志热图2巨噬细胞和泡沫细胞中IFN反应基因的FC。DESeq2 包中的 Wald 检验用于检验显著性。调整后的P值<0.05（FDR = 10%）被认为是显着的。括号中的星号表示模型的感染和时间点项之间相互作用的比较。*P < 0.05;**P < 0.01;P < 0.001。 i， 日志热图2SARS-CoV-2感染巨噬细胞的FC与泡沫（n = 3个生物学重复）。DESeq2 包中的 Wald 检验用于检验显著性。调整后的P值<0.05（FDR = 10%）被认为是显着的。 j，组合IFN反应和SARS-CoV-2基因评分的纵向动力学图。数据以中位数和第 25-75 个四分位数对数表示2SARS-CoV-2感染细胞的FC与未感染细胞的FC。假设检验使用威尔科克森秩和检验进行。 见图三 SARS-CoV-2感染后细胞因子释放动力学分析。  图三 a，SARS-CoV-2感染的巨噬细胞和泡沫细胞分泌的细胞因子和趋化因子的热图。数据显示为日志2感染细胞与未感染细胞的 FC。P值采用双尾不成对t检验计算，*P <0.05;**P < 0.01;P < 0.001。调整后的P值（Benjamini-Hochberg方法）在括号中表示。 b，动力学图显示SARS-CoV-2感染的巨噬细胞和泡沫细胞分泌的细胞因子与未感染细胞的AUC（n = 4个生物学重复，技术重复）。对于AUC比较，在Tukey多重比较检验之后进行了单因素方差分析。动力学差异通过双向方差分析进行评估，然后进行Sidak多重比较检验。数据以平均± s.e.m表示。条形图显示了每种细胞因子的AUC的定量。在Tukey多重比较检验后进行单因素方差分析统计分析。 见图四 宿主对人动脉粥样硬化血管外植体SARS-CoV-2感染的免疫反应。  图四 a，人颈动脉血管外植体感染SARS-CoV-2的实验方法示意图。 b，基线（2 hpi）、0 hpi、24 hpi 和 48 hpi 时颈动脉血管外植体中 SARS-CoV-72 病毒读数的热图。 c，SARS-CoV-2感染的颈动脉斑块培养上清液的感染性病毒滴度定量（n = 3个生物样品，技术重复）。数据以平均值表示± s.e.m。执行单因素方差分析，然后进行Tukey的事后检验。 d， 热图显示了感染后不同时间 SARS-CoV-2 感染的颈动脉血管样本中 IFN 反应基因的标准化 z 评分表达。 e，SARS-CoV-2感染的人颈动脉血管样本中选定宿主病毒受体和进入因子的标准化z评分表达的热图。 f， 感染后不同时间SARS-CoV-2感染的人颈动脉血管外植体中细胞因子和趋化因子基因的标准化z评分基因表达热图。 g，SARS-CoV-2感染的人动脉粥样硬化斑块分泌的细胞因子和趋化因子的热图。数据显示为日志2感染与未感染样本的 FC。P值采用双尾配对t检验计算，*P <0.05;**P < 0.01;P < 0.001。括号中的P值使用Benjamini-Hochberg方法进行调整。 h，动力学图显示未感染或 SARS-CoV-2 感染的颈动脉斑块分泌的细胞因子和趋化因子的 AUC（n = 3 个供体，技术重复）。数据以平均值表示± s.e.m。在Sidak多重比较检验后进行双向方差分析统计分析。行配对t检验比较两组的AUC。 i，显示SARS-CoV-2感染的动脉粥样硬化斑块与血管边缘之间分泌细胞因子和趋化因子的相对表达的图。相对表达式在日志中表示2FC 色标。统计显著性表示为点大小。具有统计意义的值表示为圆圈，不显著的变化表示为菱形。P值采用双尾不成对t检验计算。P值使用Benjamini-Hochberg方法进行调整。 见图五 SARS-CoV-2受体和进入因子在人动脉粥样硬化组织中的单细胞表达。  图五 a，人颈动脉（n = 10）和冠状动脉（GSE131780）（n = 7）组织样本的scRNA-seq。 b，来自冠状动脉（1,960个细胞）和颈动脉（2,900个细胞）样本的骨髓细胞亚簇的UMAP可视化。条形图显示每个骨髓簇的频率。 c，MiloR差分丰度测试结果的邻域图。节点表示邻域，由其日志着色2颈动脉（红色）和冠状动脉（蓝色）样本之间的FC。非差异丰度邻域为白色 （FDR = 10%），节点大小反映每个邻域中的像元总数。蜂群图显示日志2组织类型之间邻域的FC分布（FDR = 10%）。 d，SARS-CoV-2病毒进入因子平均基因表达和每个髓系亚簇中表达百分比的点图。 e，点图显示表达SARS-CoV-2病毒进入因子的细胞的频率，这些因子在动脉粥样硬化斑块病变和配对脉管系统边缘中按平均表达着色。 f，H&E的代表性图像和PIT冠状动脉样本的空间分析，显示CD68 NRP1细胞，CD68NRP1 SARS-CoV-2 S或S反义细胞的位置。 g，条形图显示按组织面积归一化的 NRP1 SARS-CoV-2 vRNA 和 CD68NRP1 SARS-CoV-2 vRNA 细胞总数（mm+++++++++++2） 在 AIT （n = 3）、PIT （n = 6）、纤维钙化 （n = 8） 和纤维动脉粥样硬化 （n = 3） 冠状动脉中。 h，代表性图像和RNA-FISH定量非感染巨噬细胞（n = 1）和泡沫细胞（n = 1）中NRP27细胞的频率和每个细胞的平均NRP28拷贝数。比例尺，20 μm。使用不成对的双尾学生t检验进行统计分析。平均，平均;麦克，巨噬细胞;周一，单核细胞。 见图六 废除NRP-1介导的SARS-CoV-2感染。  图六 a，基于 AI 的 RNA-FISH 定量的代表性图像，显示 NRP1 RNA、SARS-CoV-2 S 和 S 反义细胞。比例尺，50 μm。定量用非靶向 siRNA 对照或 siRNA NRP2 处理的巨噬细胞和泡沫细胞中 SARS-CoV-2 S 和 SARS-CoV-1 S 反义细胞的频率，浓度为 24 hpi。数据以平均值表示± s.e.m。使用不成对的双尾学生t检验进行统计分析。 b，RNA-FISH 定量的代表性图像，显示 NRP1 RNA、SARS-CoV-2 S 和 S 反义细胞。比例尺，20 μm。在 2 hpi 下定量巨噬细胞和泡沫细胞中具有和没有 NRP2 抑制（EG1三氟乙酸盐）的 SARS-CoV-00229 S 和 SARS-CoV-24 S 反义细胞的频率。 c，用 siRNA 对照或 siRNA NRP2 以 4 hpi 处理后，SARS-CoV-5 感染的巨噬细胞和泡沫细胞 （n = 1-24） 的差异分泌细胞因子和趋化因子水平的热图。调整后的P值<0.05被认为是显着的。星号表示将感染并接受NRP0 siRNA治疗的SARS-CoV-05与感染和siRNA对照进行比较<调整后的P值为2.1。括号中的星号表示巨噬细胞与泡沫细胞比较的标称P<0.05，*P<0.05;**P < 0.01;P < 0.001。 d，NRP2 阻断（EG1三氟乙酸盐）后 SARS-CoV-00229 感染的巨噬细胞和泡沫细胞的差异分泌细胞因子和趋化因子水平的热图。结果显示为日志++++++2FC介于感染和未治疗的疾病之间。调整后的P值<0.05被认为是显着的。星号表示将SARS-CoV-0感染和治疗与感染和载体治疗条件进行比较的调整P值<05.2。括号中的星号表示巨噬细胞与泡沫细胞比较的标称P值<0.05，*P<0.05;**P < 0.01;P < 0.001。 e，图显示 NRP1 阻断（EG00229 三氟乙酸盐）处理与未治疗的 SARS-CoV-2 感染动脉粥样硬化斑块在 48 hpi 下的分泌细胞因子和趋化因子的相对表达。相对表达式在日志中表示2FC 色标。圆圈表示统计显著的结果，不显著的变化表示为菱形。 02 研究结论 总体而言，我们的数据表明，SARS-CoV-2在死于严重COVID-19的患者的人冠状动脉内的巨噬细胞中复制。我们的研究仅限于对一小部分患有COVID-19和预先存在的动脉粥样硬化和其他医疗状况和合并症的老年人进行分析。 因此，我们的观察不能外推到年轻、健康的个体。我们的研究也仅限于在 COVID-19 大流行的早期阶段发生的病例，SARS-CoV-2 在动脉粥样硬化冠状动脉脉管系统中复制的发现仅与 2020 年 2021 月至 2 年 19 月期间在纽约市传播的病毒株有关。 尽管存在这些局限性，但我们的研究强调了由SARS-CoV-<>感染的斑块巨噬细胞和泡沫细胞协调的超炎症反应，这是动脉粥样硬化性冠状动脉血管感染与COVID-<>急性心血管并发症之间的机制联系。 好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。 |
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