吸烟者可能容易受到严重的新冠病毒COVID-19感染,部分原因是他们的肺部含有大量病毒可以利用的入口点。COVID-19感染始于ACE2受体,这是一种蛋白质,位于全身细胞表面,包括上呼吸道和下呼吸道。导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2必须插入ACE2受体,才能将其遗传物质注入..
吸烟者可能容易受到严重的新冠病毒COVID-19感染,部分原因是他们的肺部含有大量病毒可以利用的入口点。
COVID-19感染始于ACE2受体,这是一种蛋白质,位于全身细胞表面,包括上呼吸道和下呼吸道。导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2必须插入ACE2受体,才能将其遗传物质注入细胞,进行复制和传播。现在,初步研究表明,暴露于香烟烟雾中的肺部积聚了大量异常的ACE2受体,这可能使该器官容易受到冠状病毒的损伤。
纽约冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory)研究员、合著者杰森·谢尔策(Jason Sheltzer)在一封电子邮件中说:“有报道称,吸烟者感染COVID-19的情况往往比不吸烟者严重。”他说,ACE2受体的增加“可能是许多吸烟者因冠状病毒而生病的原因之一”。
这项发表在3月31日的预印本数据库bioRxiv中的研究没有经过同行评审,其前提仍然是“相当推测性的”,没有参与这项研究的旧金山加利福尼亚大学肺、重症监护、过敏和睡眠医学系助理教授斯蒂芬妮·克里斯滕森博士说。
“如果ACE2的表达很高,如果ACE2的表达很低,这对你的整体预后意味着什么——我想我们还不知道这一点,”克里斯滕森告诉《生活科学》。
“吸烟对身体有很多影响,”谢尔茨补充说有可能(吸烟)对ACE2水平的影响并不是最重要的因素。”
吸烟与严重感染有关
越来越多的证据表明,与不吸烟的人相比,吸烟的人面临着更高的发生严重并发症和死于COVID-19感染的风险。
例如,发表在《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine)上的一项针对中国1000多名患者的研究发现,携带COVID-19的吸烟者比不吸烟者更可能需要密集的医疗干预。在这项研究中,12.3%的吸烟者住进了ICU,使用了呼吸机或死亡,而不吸烟者只有4.7%。
伦敦大学学院呼吸医学研究员贾比尔·阿尔卡塔尼在一封电子邮件中表示,吸烟者可能特别容易受到COVID-19的影响,原因有几个,但ACE2受体假说“提供了吸烟和严重感染之间的一个整体的、机械的联系”。他补充说,如果未来的研究能够加强受体数量与疾病严重程度之间的联系,那么阻断或降低ACE2受体敏感性的药物就有可能被用作治疗手段。
更多通往肺部的通道
为了弄清ACE2受体与吸烟的关系,谢尔策和软件工程师琼·史密斯(Joan Smith)检查了死亡小鼠、大鼠和人类的肺和呼吸组织样本,以及人类肺手术期间采集的样本。不同年龄和性别的啮齿动物肺内ACE2受体的数量没有差异,人类也有相同的趋势。
由于年龄和性别似乎与ACE2的含量无关,研究人员想知道吸烟是否会产生影响。
研究小组检查了在5个月的时间里每天暴露在稀释香烟烟雾中0、2、3或4小时的小鼠组织样本。他们发现,烟雾暴露越多,动物肺部的ACE2受体就越多。与未暴露的小鼠相比,接受最高剂量香烟烟雾的小鼠在肺中积累的ACE2受体增加了约80%。研究人员随后将人类吸烟者的肺与从未吸烟者的肺进行了对比,再次发现了一个类似的趋势:吸烟者的肺中含有的ACE2受体比不吸烟者多40%到50%。
ACE2受体的数量随包装年份的不同而变化,这是一种衡量一个人每天抽多少包香烟乘以他抽多少年的方法。例如,作者指出,在接受过胸部手术的吸烟者中,吸烟超过80包年的人与吸烟少于20包年的人相比,ACE2受体增加了100%。
虽然暴露在烟雾中的组织中含有更多的ACE2受体,但研究小组无法分辨哪些细胞含有这种受体。通过检测哪些蛋白质出现在哪些细胞中,研究小组发现,ACE2出现在肺中处理氧气和二氧化碳的细胞上,即肺泡2型细胞。但最初,这些受体出现在分泌粘液样液体进入呼吸道的细胞上,称为杯状细胞和棒状细胞。作者发现,不吸烟者的鼻子和喉咙中携带着大部分杯状细胞和棒状细胞,但在吸烟者体内,这些细胞也开始在肺部积聚。
克里斯滕森说:“他们的意思是,当你吸烟时,(下呼吸道)杯状细胞增多,这是肯定的。”。
根据1999年发表在《美国呼吸与危重病医学杂志》上的一篇报道,数十年来,有证据表明吸烟会增加肺部分泌细胞的数量。克里斯滕森说,杯状细胞和棒状细胞产生的粘性黏液起到了保护屏障的作用,捕捉到吸入呼吸系统的碎片、气溶胶、烟雾和病原体。当人们把烟吸入肺部时,这个器官通过建立更多的分泌细胞和增加粘液的产生来加强防御。克里斯滕森说,同样的过程也发生在暴露于高浓度空气污染的个人身上。
还是个假设
谢尔策和史密斯指出,虽然大量的杯状细胞和棒状细胞中含有ACE2受体,可以解释为什么吸烟者会严重感染COVID-19,但ACE2与疾病预后之间的确切关系“仍有待证实”。
他们写道,吸烟与许多共病(同时出现的多种疾病)有关,包括肺气肿和免疫功能受损,这可能加剧COVID-19感染。克里斯滕森补充说,一般来说,吸烟者已经面临着更高的感染病毒的风险,这可能是由于他们的免疫系统低下、组织损伤和呼吸道的慢性炎症。
作者指出,高ACE2水平可能不是吸烟者所独有的,但通常情况下,在患有肺病的人群中可能是常见的。研究小组确实分析了哮喘和炎症性结节病患者的组织样本,但是这些样本中没有异常数量的受体。
阿尔卡塔尼说,为了弄清楚ACE2水平与肺病的关系,一般来说,未来的研究可以集中在慢性阻塞性肺病(COPD)、支气管炎、肺炎或由细菌、病毒或真菌感染引发的肺病患者身上。如果他们的细胞上也有ACE2受体水平升高,这将有助于澄清吸烟是否对COVID-19患者构成单一威胁,或者其他肺部疾病是否出于同样的原因存在风险。
然而,如果吸烟确实证明对COVID-19患者具有独特的危险性,这项研究确实提供了一个潜在的解决方案。
谢尔策说:“我们发现以前吸烟者的ACE2水平比现在吸烟者低30%。”可以想象,出于多种原因,戒烟可能有助于降低COVID-19的易感性。”
阿尔卡塔尼补充说:“事实上,这也让我们可以考虑开展旨在帮助吸烟者戒烟的活动和项目,作为未来的预防策略。”
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