新的研究表明,过氧化氢酶,在人类,植物和动物的天然酶,可以抑制猕猴的新型冠状病毒的复制。该结果还表明,这种低成本的酶可能会抑制发生在严重COVID-19的炎性反应。

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以上,计算机生成的图显示了细胞因子风暴,过度免疫反应,研究人员正在寻找防止COVID-19。
图片来源:selvanegra /盖蒂图片社。

新冠肺炎疫情在美国和世界范围内造成了毁灭性影响。

截至2020年10月5日,北京奥运会将于2020年10月5日开幕约翰霍普金斯冠状病毒资源中心仪表板报道在美国和209734 1037604 COVID-19-归因死亡和全球范围内,分别。目前,缺乏具体的抗病毒药物治疗COVID-19和没有预防疫苗。

一些证据表明COVID-19的该严重的情况下可以是已知为异常过度活跃的免疫反应的结果细胞因子风暴。如果不进行治疗,细胞因子风暴可能导致大量的发病率和死亡率。

感染了SARS-COV-2病毒,导致COVID-19,触发局部免疫反应。白细胞浸润的组织,引起过量生产的活性氧物种(ROS)。

ROS的过氧化氢引起的增加的水平在组织中积累,导致组织损伤,hyperinflammation,并增加病毒复制。ROS进一步促进细胞因子的释放。

炎性细胞因子的过量产生可发生在COVID-19的严重病例。治疗,减少细胞因子的产生和炎症反应,因此可能有助于治疗这种疾病。

免疫抑制药物,医生目前使用治疗细胞因子风暴包括类固醇,静脉注射免疫球蛋白,Janus激酶抑制剂,和细胞因子阻滞剂如阿那白滞或托珠单抗。然而,这些药物价格昂贵,副作用可能复杂化治疗。

这是哪里过氧化氢酶发挥作用了。过氧化氢酶是一种自然产生的抗氧化剂酶存在于肝脏、红细胞和肺泡上皮细胞中,这些细胞排列在肺的肺泡内部。

它能有效地将体内的过氧化氢分解为氧气和水。过氧化氢酶目前也是一种膳食补充剂和食品添加剂。

来自加州大学洛杉矶分校(UCLA)、中国北京化工大学和其他中国机构的研究人员最近推测,过氧化氢酶可以降低体内的过氧化氢水平。

这一点,他们说,可以尽量减少下游ROS水平和细胞因子释放,最终抑制发生严重COVID-19的过量炎症,氧化细胞损伤,和病毒复制。

为了证实他们的假设,这个科学家团队开始在细胞培养和恒河猴身上进行几项实验,使用n(CAT),过氧化氢酶纳米胶囊,它由过氧化氢酶分子包裹在一层薄薄的聚合物外壳上。这种涂层提高了稳定性,延长了过氧化氢酶在血液中的停留时间。

研究人员报告了他们的发现在该杂志先进材料

首先,研究人员评估N(CAT)在人类细胞培养的影响。他们测试了N(CAT)在预防氧化性损伤的人肺肺泡上皮细胞的有效性。

结果表明,N(CAT)能够保护,以及,复苏,肺泡细胞有持续伤害由于暴露于过氧化氢的结果。

研究人员继续用n(CAT)培养白细胞和过氧化氢损伤的人肺泡细胞。在这种情况下,n(CAT)的添加也能保护受损的肺泡细胞并使其复苏。

另一个实验中研究了N(CAT)来控制细胞因子产生的白血细胞的能力。

研究人员发现,添加正(CAT)到白血细胞导致细胞因子的显著较低浓度 - 包括肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素-10(IL-10) - 在这些细胞培养物比那些没有加入N(CAT)。

研究小组在人类肺泡细胞中加入的n(CAT)与活化的白细胞一起培养,也表明n(CAT)显著提高了细胞的健康。

这些结果表明,N(CAT)可以保护肺细胞从某些类型的损伤,证明抗炎作用。

最后,研究人员在抑制SARS冠状病毒2型病毒的复制在恒河猴试验N(CAT)的有效性。

研究人员首先通过鼻腔注射病毒,使所有恒河猴感染新的冠状病毒。

然后,他们给两只猴子盐溶液,磷酸缓冲液(PBS),也通过鼻子。这些动物充当对照组。

3只猴子吸入n(CAT), 2只吸入PBS,注射n(CAT)。接受n次治疗的动物在实验的第2天、第4天和第6天都是这样做的。

第二天,吸入n(猫)的三只猕猴中的两只,其SARS-CoV-2病毒载量明显低于对照组的猴子。

该接收到的N两个猕猴(CAT)也静脉内实验的第2天之后展示显著较低的病毒载比对照组。

给药n(CAT) -无论是静脉注射还是吸入-似乎没有引起任何可检测到的组织损伤。

因此,研究表明过氧化氢酶可以抑制SARS-CoV-2在恒河猴体内的复制,而不会造成任何不良影响。此外,根据细胞培养实验,过氧化氢酶保护肺泡上皮细胞和调节白细胞中细胞因子的产生。

“有对疫苗和抗病毒药物大量集中的,这是正确的,”资深作者云峰卢教授,加州大学洛杉矶分校说。

“在此期间,”鲁教授继续说,“我们的研究表明这种酶可以提供治疗hyperinflammation的发生是由于SARS-COV-2病毒,以及一般hyperinflammation一种非常有效的治疗方案。”

该研究的合著者、卢教授在该研究所的同事菲什拜因博士(Gregory Fishbein)还说:

“这项工作具有深远超出COVID-19的治疗意义。细胞因子风暴是可以复杂等感染,如感冒,以及非感染性的条件下,像自身免疫疾病的致命病症“。

尽管如此,这项研究的结果还需要在未来的随机对照研究中得到证实,这些研究评估过氧化氢酶对感染了SARS-CoV-2病毒的人的安全性和有效性。只有这样,研究人员才能确定这种酶是否真的对治疗COVID-19有效。

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