香菸煙霧機制為靈感!《Scientific Reports》:2藥物可抑制ACE2成抗新冠潛力療法

2021/09/13
香菸煙霧機制為靈感!《Scientific Reports》:2藥物可抑制ACE2成抗新冠潛力療法
近期,日本廣島大學研究團隊發現,有兩種藥物具有類似香菸煙霧中化學物質的作用,其與哺乳動物細胞中的一種受體(多環芳香烴受體)結合,能抑制ACE2蛋白產生,似乎能成為降低新冠病毒(SARS-CoV-2)進
近期,日本廣島大學研究團隊發現,有兩種藥物具有類似香菸煙霧中化學物質的作用,其與哺乳動物細胞中的一種受體(多環芳香烴受體)結合,能抑制ACE2蛋白產生,似乎能成為降低新冠病毒(SARS-CoV-2)進入細胞的潛在療法。該研究8月17日發表於《Scientific Reports》。

吸菸和COVID-19的關聯性存在悖論。主動吸菸與增加疾病嚴重度有關,但同時,有許多報告指出,吸菸者感染COVID-19的病例較非吸菸者低。

論文通訊作者、廣島大學放射生物學與醫學研究所副教授Keiji Tanimoto說:「我們必須強調,存在強而有力的證據顯示吸菸會增加COVID-19疾病嚴重度,但我們在此研究發現的機制值得進一步調查,因為它是對抗新冠病毒感染的潛在工具。」

已知香菸煙霧中含有多環芳香烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs),會結合並活化多環芳香烴受體(AHR)。AHR是哺乳動物細胞內的一種受體,也是一種轉錄因子,藉由增加或減少特定基因的表達,能引發多樣的細胞活動。

研究者想要了解,活化AHR的藥物,對於調控ACE2蛋白基因表現的影響。ACE2蛋白是細胞表面的受體蛋白,為新冠病毒進入並感染細胞的關鍵。

研究者首先調查各細胞株的ACE2基因表現量,發現源自口腔、肺臟和肝臟的細胞,ACE2表現量最高。接著,研究者將這些高度表現ACE2的細胞,置於不同劑量的香菸提取物(CSE)中24小時。

CYP1A1基因已知會被CSE誘導,研究發現,在肺臟和肝臟細胞,當CSE劑量愈大,CYP1A1基因表現愈多 。然而,這變化在口腔細胞則不明顯。此外,CYP1A1愈活躍,ACE2則愈少。

研究進一步以RNA定序分析發現,CSE增加了與受到AHR調節的一些關鍵訊號相關的基因表現。

為了更直接觀察AHR對於ACE2表現的作用機制。研究者評估兩種能活化AHR的藥物對肝臟細胞的影響。第一種為FICZ (6‑formylindolo(3,2‑b)carbazole),是色氨酸的衍生物;另一種為奧美拉唑(Omeprazole),是一種已經廣泛用於治療胃酸逆流和消化性潰瘍(peptic ulcers)的藥物。

RNA定序數據顯示,在肝臟細胞中,CYP1A1基因被該兩種藥物強烈誘導,而ACE2基因則被強烈抑制,其程度由劑量決定。

換句話說,CSE和該兩種藥物,都作為AHR的活化劑,可以抑制ACE2在哺乳類細胞的表現,降低新冠病毒進入細胞的能力。

研究團隊基於此研究結果,認為該兩種藥物有潛力作為對抗新冠肺炎的療法,正著手進行臨床前和臨床試驗。

參考資料:https://www.news-medical.net/news/20210912/Drugs-that-mimic-effects-of-cigarette-smoke-could-become-a-potential-tool-to-fight-COVID-19.aspx

(編譯/劉馨香)