在最近发布到bioRxiv*预印本服务器上的一项研究中，研究人员检查了严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)的结构成分对人类牙周细胞和组织的病理影响，以了解冠状病毒病（COVID-19）和口腔健康恶化。
背景
最近的研究表明，长期冠状病毒病(COVID)的症状不仅限于肺系统，心脏、肾脏和神经系统也会出现持续并发症。与鼻拭子一起，唾液样本已被用于检测SARS-CoV-2，口腔被认为是病毒库。COVID-19可能对牙周健康构成严重威胁，因为牙周组织容易感染传染病。然而，COVID-19导致牙周健康恶化的病理学仍不清楚。
SARS-CoV-2的刺突蛋白区域是该病毒研究最多的结构部分，因为大多数突变会产生具有更高传播性和免疫逃避的变体，发生在刺突蛋白的受体结合域中。刺突蛋白也是疫苗和单克隆抗体疗法的主要目标。然而，SARS-CoV-2还包含其他三种结构成分——包膜蛋白、膜蛋白和核衣壳蛋白——它们的病理学作用尚未得到全面探索。
关于研究
在本研究中，研究人员使用培养的人牙周膜成纤维细胞(HPLFs)和人牙龈上皮细胞(HGEPp)来研究COVID-19相关牙周纤维化的病理学。
免疫荧光分析用于检测血管紧张素转换酶2(ACE-2)和跨膜丝氨酸蛋白酶2(TMPRSS2)受体在牙龈上皮和牙周膜细胞中的表达，并使用Western印迹分析证实。通过用与多组氨酸标签（His标签）结合的SARS-CoV-2刺突蛋白处理细胞，探索了SARS-CoV-2感染HPLF的潜力。然后使用抗His标签别藻蓝蛋白(APC)偶联抗体通过免疫荧光分析定位刺突蛋白。
为了研究COVID-19是否会导致牙周组织纤维化，HPLF要么被携带SARS-CoV-2包膜、膜和核衣壳蛋白质粒的慢病毒感染，要么被重组SARS-CoV-2刺突蛋白处理。在牙周成纤维细胞中刺激急性和长期感染，并通过抗溴脱氧尿苷(BrdU)抗体的免疫染色评估细胞增殖。此外，Westernblotting用于确定细胞外基质中胶原蛋白I和金属蛋白酶-1(MMP1)的产生，以评估牙周韧带组织的完整性。
对用SARS-CoV-2结构成分处理的牙周膜成纤维细胞进行蛋白质组学分析，以确定调节COVID-19病理学的分子机制。此外，还进行了SeahorseMito压力测试，以了解SARS-CoV-2感染对线粒体脂肪酸通路功能的影响。使用抑制线粒体β-氧化途径的乙莫西尔验证了结果。
结果
结果表明，ACE-2和TMPRSS2在牙周组织中高水平表达，暴露于SARS-CoV-2结构成分（如膜和包膜蛋白）会增加牙周成纤维细胞的过度增殖，以及细胞凋亡和衰老。
介导牙周组织纤维化的分子机制主要包括SARS-CoV-2膜和包膜蛋白下调线粒体中的β-氧化。其他研究揭示了下调的线粒体β-氧化与肺和肾脏纤维化之间的关联。结果还强调了SARS-CoV-2结构成分而非刺突蛋白在疾病病理学中的作用。作者讨论了各种研究，这些研究确定了包膜蛋白增加SARS-CoV-2致病性的替代机制，包括增加高尔基体内的pH值和阳离子通道的形成。
研究人员还进行了末端脱氧核苷酸转移酶脱氧尿苷三磷酸（dUTP）缺口末端标记（TUNEL），以了解SARS-CoV-2结构成分参与细胞凋亡和衰老的增加，结果表明刺突蛋白或核衣壳蛋白对促进细胞凋亡和衰老没有贡献。细胞凋亡和衰老的增加，只有包膜蛋白和膜蛋白。膜和包膜蛋白还上调胶原蛋白I的产生并减少细胞外基质中MMP1酶的产生，从而导致牙周纤维化。
结论
总体而言，该研究为SARS-CoV-2感染对牙周健康的影响提供了新的见解。结果表明，SARS-CoV-2膜和包膜蛋白改变了线粒体中的脂肪酸降解途径，这对维持能量稳态至关重要。线粒体β-氧化通路失调导致牙周成纤维细胞过度增殖，引起纤维化，增加细胞凋亡和衰老。这些结果可能有助于更好地了解在其他器官系统中表现出的长期COVID症状，并为治疗提供目标。
*重要通知
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