PAI-1 基因多態性怎樣左右新冠結果?揭秘

儘管全球都在努力開展疫苗接種工作,但新冠病毒仍持續構成重大風險,導致嚴重併發症和死亡。這些風險由凝血功能失調、纖維蛋白溶解受損(即分解血凝塊的過程)以及炎症反應增強所導致。

纖維蛋白溶解系統對於維持凝血級聯反應中的平衡至關重要,其依賴於纖溶酶介導的纖維蛋白降解。

新冠患者中纖溶酶原激活劑抑制劑 - 1(PAI - 1)水平的升高打破了這種平衡,導致纖維蛋白溶解功能減弱,纖溶酶生成減少,血凝塊溶解受損,以及血栓形成風險增高。

PAI - 1 基因的多態性,尤其是其啓動子區域的 4G/5G 多態性,使情況進一步複雜,該多態性與多種心血管疾病有關。

日本的一項研究發表於 2024 年 8 月 30 日的《免疫學前沿》,探究了 4G/5G 多態性如何影響日本新冠患者的血栓形成和炎症反應,揭示了導致新冠結果差異的遺傳因素。

這項研究是由順天堂大學醫學院的特聘副教授 Beate Heissig 和副教授 Koichi Hattori ,與來自順天堂大學的 Tetiana Yatsenko 博士以及烏克蘭基輔國家科學院的帕拉丁生物化學研究所合作開展的。

研究人員進行了一項病例對照研究,以探究 4G/5G 多態性對 COVID-19 嚴重程度的影響。從患者身上採集血液樣本,並提取 DNA 進行基因分型從而確定多態性。

LEOSS 標準,根據疾病嚴重程度對患者進行了分類,其中包括住院、吸氧和入住重症監護病房。

該研究評估了相關的內皮功能障礙的標誌物,包括 PAI-1 轉錄本和蛋白質水平,以及其他血栓形成和炎症標誌物。此外,研究人員分析了 NFκB 和 KLF2 的表達以及 IL-1β 對內皮細胞的影響,旨在瞭解 PAI-1 多態性與 COVID-19 嚴重程度之間的關係。

該研究表明,PAI-1 啓動子多態性的 4G 和 5G 等位基因對纖維蛋白溶解、血栓形成風險和炎症反應具有不同的影響。

首席研究員海西格博士解釋道:“4G 等位基因與纖維蛋白溶解抑制和血栓形成風險有關,而 5G 等位基因與體內纖維蛋白溶解活性增加以及炎症和免疫反應相關生長因子的過度激活有關。”

具體而言,4G 等位基因與外周血單個核細胞中較低的 IL-1β 水平以及較高的 NFκB 活性相關,因減少了血塊降解從而加劇了血塊形成。

相反,5G 等位基因的特點在於 PAI-1 水平較低,促進了增強的纖維蛋白溶解以及更活躍的細胞因子反應。

它與較高的細胞因子水平、潛在由炎症誘導的內皮功能障礙以及更顯著的血塊分解有關。

諸如肥胖、糖尿病和高血壓等合併症可通過改變纖維蛋白溶解活性和增加血栓形成風險來影響 PAI-1 表達和 COVID-19 嚴重程度。然而,該研究發現,這些合併症或臨牀生物標誌物與 +43 G>A 或 4G/5G PAI-1 多態性的基因型之間不存在直接的相關性。

這項研究的結果對管理和治療 COVID-19 具有重要意義,特別是在識別重症疾病高風險個體方面。瞭解 4G/5G 多態性在 COVID-19 嚴重程度中的作用可能會導致個性化治療策略。

海西格博士補充說:“確定基因型有助於預估炎症誘導的血栓形成和細胞因子風暴的風險,進而能夠採用有針對性的療法來管控內皮功能障礙,並降低血栓形成風險。

“在這些療法中,內皮功能障礙是一個關鍵組成部分,它是許多心血管疾病(包括心肌梗死和中風)的重要危險因素。

“對於基於基因型的高危患者,醫生可能會考慮抗血栓或抗炎治療以預防嚴重併發症。”

這項研究爲日益增多的有關影響疾病結果的遺傳因素的研究作出了貢獻,特別是在新冠方面。這些發現與更廣泛的研究相契合,突出了遺傳多態性對疾病易感性和進展的影響。

瞭解諸如 4G/5G 多態性這類的遺傳變異,增進了我們對疾病機制的瞭解,並不僅爲治療新冠,也爲治療具有類似遺傳基礎的其他疾病開闢了精準醫療方法的途徑。

總之,該研究凸顯了 PAI-1 基因啓動子中的 4G/5G 多態性作爲影響新冠嚴重程度和內皮功能障礙的一個因素的重要意義。將遺傳信息納入臨牀實踐有助於識別和管理高危患者,最終改善結果並減輕新冠的負擔。

未來的研究應當探索 PAI-1 抑制劑及其他治療干預措施的潛力,以減輕 4G/5G 多態性對新冠結果的影響。