Эндотелиальный иммунитет, обусловленный коронавирусными инфекциями, стимуляциями DAMP и регулируемый антиоксидантом NRF2, может способствовать воспалениям, миелопоэзу, цитокиновым бурям COVID-19 и тромбоэмболии

25.06.2021

Источник: Front Immunol

Аннотация

Чтобы охарактеризовать транскриптомные изменения в эндотелиальных клетках (ЭК), инфицированных коронавирусами и стимулированных DAMP, экспрессии 1311 врожденных иммунных регуляторных генов (IG) были исследованы в 28 наборах данных микрочипов ЭК с 7 наборами данных моноцитов в качестве контроля. Мы сделали следующие выводы: большинство ИГ активируются в первые 12 часов после инфицирования (ИП) и сохраняются до 48 часов в микрососудистых ЭК человека, инфицированных коронавирусом ближневосточного респираторного синдрома (БВРС-КоВ) (ЭК модель на COVID-19). Экспрессия IG модулируется в 21 наборе транскриптомных данных ЭК человека с помощью различных PAMP / DAMP, включая LPS, LPC, напряжение сдвига, гиперлипидемию и oxLDL. Повышающая регуляция многих IG, таких как сенсоры нуклеиновых кислот, является общей для EC, инфицированных MERS-CoV, и EC, стимулированных PAMP и DAMP. ЭК сердца человека и ЭК аорты мыши экспрессируют все четыре типа рецепторов коронавируса, такие как ANPEP, CEACAM1, ACE2, DPP4 и способствующий проникновению вируса TMPRSS2 (ЭК сердца); Большинство комплексов репликационно-транскрипционных белков коронавируса экспрессируются в HMEC, что способствует возникновению вирусемии, тромбоэмболии и сопутствующих сердечно-сосудистых заболеваний, вызванных COVID-19. ЭК обладают новым тренированным иммунитетом (ТИ), при котором последующее воспаление усиливается. Повышенная регуляция провоспалительных цитокинов, таких как TNFα, IL6, CSF1 и CSF3, и маркер TI IL-32, а также метаболические ферменты TI и эпигенетические ферменты, указывают на функцию TI в HMEC, инфицированном MERS-CoV, что может вызывать цитокиновый шторм. Повышенная регуляция CSF1 и CSF3 демонстрирует новую функцию ЭК в стимулировании миелопоэза. Механически стресс ER и ROS вместе со снижением митохондриальных комплексов OXPHOS способствуют провоспалительному ответу и TI. Кроме того, повышение регуляторов гибели клеток в результате митотической катастрофы, апоптоза, ферроптоза, пироптоза, вызванного инфламмасомами, в ЭК, инфицированных БВРС-КоВ, и усиление регуляции протромбогенных факторов увеличивают потенциал тромбоэмболии. Наконец, АФК, подавленные NRF2, регулируют врожденный иммунный ответ, TI, тромбоз, воспаление ЭК и смерть. Эти транскриптомные результаты позволяют по-новому взглянуть на роль ЭК в коронавирусных инфекциях, таких как COVID-19, сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), воспаление, трансплантация, аутоиммунные заболевания и рак.

Ключевые слова:
DAMP, коронавирусная инфекция, эндотелиальная клетка, окислительное фосфорилирование, тренированный иммунитет

Ссылка: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34248940/

DOI: 10.3389/fimmu.2021.653110.