Гипоксия индуцирует экспрессию ангиотензин-превращающего фермента II в альвеолярных эпителиальных клетках: значение для патогенеза острого повреждения легких при COVID-19

15.05.2021

Источник: Physiol Rep

Аннотация

Поглощение SARS-CoV-2 эпителиальными клетками легких является критическим этапом в патогенезе COVID-19. Проникновение вируса зависит от связывания белка вирусного шипа с белком ангиотензинпревращающего фермента II (АПФ2) на поверхности клетки-хозяина с последующим протеолитическим расщеплением сериновой протеазой хозяина, такой как TMPRSS2. Инфекция альвеолярных эпителиальных клеток (АЭК) в дистальном отделе легкого является ключевым признаком прогрессирования острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС). Мы предположили, что экспрессия АПФ2 вызывается гипоксией. В модели гипоксического стресса на мышах (12% FiO2) общая мРНК АПФ2 в легких и экспрессия белка были значительно увеличены через 24 часа в условиях гипоксии по сравнению с нормоксией (FiO2 21%). В экспериментах с первичными АЭК II типа у мышей мы обнаружили, что воздействие гипоксии либо in vivo (до выделения), либо in vitro приводило к значительному увеличению экспрессии АЭК как АПФ2 (мРНК и белок), так и TMPRSS2. Однако, когда изолированные АЭК II типа поддерживались в культуре в течение 5 дней, с потерей характеристик клеток типа II и индукцией функций клеток типа I, экспрессия АПФ2 была значительно снижена, что позволяет предположить, что эта экспрессия была признаком только этого подмножества АЭК. Наконец, в первичных эпителиальных клетках малых дыхательных путей человека мРНК АПФ2 и экспрессия белка также индуцировались гипоксией, как и связывание с очищенным спайковым белком. Вызванное гипоксией увеличение экспрессии АПФ2 при АЭК типа II может объяснить длительное временное течение у людей, у которых развивается ОРДС при COVID-19.

Ключевые слова:
COVID-19, SARS-CoV-2, коронавирус, легкие, АПФ, гипоксия, ОРДС.

Ссылка: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33991451/

doi: 10.14814/phy2.14854