小鼠惨了！科学家成功改造ACE2受体，发现人体器官受新冠病毒损害机制

加州大学洛杉矶分校的研究人员成为了第1个在老鼠身上制造出新冠病毒基因的人，并以此展示了这种疾病是如何损害肺以外的其它器官的。利用这一成果，科学家们发现了新冠病毒伤害心脏、肾脏、脾脏和其它器官的机制。

小鼠是医学上最常用的实验动物，它们数量多、容易培育，还性格温顺，而且基因序列和人类也相似。

不过，小鼠的基因毕竟不是完全和人类一样，部分医学现象难以复制。例如，新冠病毒依赖于ACE2蛋白感染人类，但是它不能识别小鼠细胞的ACE2蛋白。所以小鼠不会感染新冠肺炎。

在之前的实验中，科学家已经通过基因改造，使小鼠的肺部细胞带有人类版本的ACE2受体，进而感染了新冠病毒。但是，这虽然成功让小鼠感染新冠肺炎，但它们并没有像人类那样，出现诸多并发症。

事实上，在人体内，新冠病毒可以通过血液循环到达多个器官。

此前德国和美国科学家分析了来自不同组织的大约40万个人体细胞的基因活性，这些器官包括鼻粘膜、肺、肠、肾、心、脑和生殖器官。

结果显示，出了呼吸道以外，肠道、肾脏、睾丸和胎盘都是新冠病毒攻击的热点，这些器官都出现了ACE2和TMPRSS2的显著表达，后者是一种与ACE2结合参与病毒进入的酶。

与此同时，血管本身也是新冠病毒的目标。发表在《柳叶刀》上的一项研究显示，它会攻破血管内皮(细胞层)，破坏微动脉和微静脉之间的血液循环，导致血液和组织之间物质交换受阻，最终停止血液循环。

要模拟人体情况，就要让小鼠其他器官也带有人类ACE2受体。

加州大学洛杉矶分校的研究人员这次对老鼠进行了全面改造，使其心脏和其他重要器官中都带有了人类版本的ACE2。随后，他们将新冠病毒注射到一半的实验小鼠血液中。

在7天内，所有感染新冠病毒的小鼠都停止了进食，几乎不再活动，平均减重约20%。另一方面，那些被改造后没有病毒的动物，体重没有明显减轻。

此外，感染新冠病毒的小鼠，免疫细胞水平发生了变化，并出现心脏组织肿胀、脾脏萎缩等危重症新冠肺炎病人身上出现的状况。

进一步研究发现，在心脏、肾脏、脾脏和肺中，帮助细胞产生能量的常见分子过程——通过被称为三羧酸循环(TCA循环)和电子传递链的机制——被切断。

而且在感染新冠病毒的小鼠体内，某些变化是长期持续的。除了暂时改变某些细胞中开启和关闭的基因外，病毒还进行了表观遗传变化——对DNA结构的化学改变，从而产生更持久的影响。这解释了为什么有些人感染新冠肺炎后，要过数周或数月才能摆脱病毒。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：

[1]https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/uoc--sdh120720.php

[2]https://insight.jci.org/articles/view/145027