Targeting neutrophils extracellular traps (NETs) reduces multiple organ injury in a COVID-19 mouse model

doi:10.1186/s12931-023-02336-2

.2023年3月2日；24(1):66.

doi:10.1186/s12931-0230-2336-2。

靶向中性粒细胞胞外陷阱（NETs）减少新型冠状病毒肺炎小鼠模型的多器官损伤

附属公司

¹圣保罗大学里贝奥普雷托医学院炎症疾病研究中心（CRID）。班代兰特；巴西圣保罗里贝奥·普雷托Casa 3，Rua das Paineiras，14049-900。fprotasio@usp.br。
²巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院药理学系。fprotasio@usp.br。
^三巴西圣保罗大学里贝奥·普雷托药物科学学院生物分子科学系。fprotasio@usp.br。
⁴圣保罗大学里贝奥普雷托医学院炎症疾病研究中心（CRID）。班代兰特；巴西圣保罗里贝奥·普雷托Casa 3，Rua das Paineiras，14049-900。
⁵巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院药理学系。
⁶巴西圣卡塔里纳克里奇马南圣卡塔利纳大学健康科学部健康科学研究生项目实验病理生理学实验室。
⁷巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院病理学和法律医学系。
⁸巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院病毒学研究中心。
⁹巴西圣保罗大学里贝罗·普雷托医学院炎症性疾病研究中心。班代兰特；巴西圣保罗里贝奥·普雷托Casa 3，Rua das Paineiras，14049-900。fdqcunha@fmrp.usp.br。
¹⁰巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院药理学系。fdqcunha@fmrp.uspbr。

PMID： 36864506
预防性维修识别码：项目经理C9978286
内政部： 10.1186/s12931-023-02336-2

靶向中性粒细胞胞外陷阱（NETs）减少新型冠状病毒肺炎小鼠模型的多器官损伤

弗拉维奥·P·维拉斯等。回复Res. 2023.

.2023年3月2日；24（1）：66。

doi:10.1186/s12931-0230-2336-2。

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¹圣保罗大学里贝奥普雷托医学院炎症疾病研究中心（CRID）。班代兰特；巴西圣保罗里贝奥·普雷托Casa 3，Rua das Paineiras，14049-900。fprotasio@usp.br。
²巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院药理学系。fprotasio@usp.br。
^三巴西圣保罗大学里贝奥·普雷托药物科学学院生物分子科学系。fprotasio@usp.br。
⁴圣保罗大学里贝奥普雷托医学院炎症疾病研究中心（CRID）。班代兰特；巴西圣保罗里贝奥·普雷托Casa 3，Rua das Paineiras，14049-900。
⁵巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院药理学系。
⁶巴西圣卡塔里纳克里奇马南圣卡塔利纳大学健康科学部健康科学研究生项目实验病理生理学实验室。
⁷巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院病理学和法律医学系。
⁸巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院病毒学研究中心。
⁹圣保罗大学里贝奥普雷托医学院炎症疾病研究中心（CRID）。班代兰特；巴西圣保罗里贝奥·普雷托Casa 3，Rua das Paineiras，14049-900。fdqcunha@fmrp.usp.br。
¹⁰巴西圣保罗州里贝奥·普雷托圣保罗大学里贝奥·布雷托医学院药理学系。fdqcunha@fmrp.usp.br。

PMID： 36864506
预防性维修识别码：项目经理C9978286
内政部： 10.1186/s12931-023-02336-2

摘要

背景：新型冠状病毒肺炎的特点是严重的急性肺损伤，这与中性粒细胞浸润和释放中性粒细胞胞外陷阱（NETs）有关。新型冠状病毒治疗方案很少。先前的研究表明，新冠肺炎患者肺部和血浆中NETs的释放增加，这表明防止NETs形成或释放的药物可能是新冠肺炎治疗的潜在治疗方法。

方法：在这里，我们报告了NET降解DNase I治疗对新型冠状病毒肺炎小鼠模型的疗效。对SARS-CoV-2感染的K18-hACE2小鼠进行临床疾病评分和肺部病理学检查。此外，通过组织病理学和TUNEL分析评估NETs水平，并对肺损伤进行评估。最后，通过组织病理学和生化特异性标记物评估心脏和肾脏的损伤。

结果：在SARS-CoV-2感染的K18-hACE2小鼠中，DNase I降低了NETs的可检测水平，改善了临床疾病，并减少了肺、心脏和肾脏损伤。此外，我们的研究结果表明，NETs体内肺组织和体外肺上皮（A549）细胞具有潜在的有害作用，这可能解释了严重新型冠状病毒肺炎的部分病理生理学。用DNase I处理后，这种有害影响减弱了。

结论：总之，我们的研究结果支持了NETs在新冠肺炎免疫病理学中的作用，并强调了NETs破坏药理学方法是改善新冠肺炎临床结果的潜在策略。

关键词：新型冠状病毒肺炎；中性粒细胞胞外陷阱；中性粒细胞；器官损伤；SARS-CoV-2。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
DNase I降低了新冠肺炎实验模型的临床结果。一K18-hACE2小鼠（n = 6）鼻内接种SARS-CoV-2（2 × 10⁴PFU）并用DNase I（10 mg/kg，s.c）处理5天。由Biorender.com创建。未感染组作为阴性对照（n = 5). 分析体重减轻和临床评分**（b、c）**.代表性点图**（d）**、频率和总数**（e）**Ly6G的 + CD11b细胞 + 流式细胞术检测细胞。**（f）**通过血清和肺组织匀浆中的MPO-DNA PicoGreen分析对NETs进行定量。克免疫荧光分析SARS-CoV-2感染小鼠和DNase I处理小鼠肺中H3Cit（绿色）和MPO（红色）的表达。DAPI（蓝色）用于细胞核染色。比例尺指示50µm。小时Pearson体重或临床评分与肺匀浆中NETs浓度之间的相关性。数据代表至少两个独立实验，并显示为平均值 ± SEM.P值通过双向测定**（b、c）**和单向方差分析**（e、f）**

图2
NETs的药物降解可改善体内SARS-CoV-2感染时的肺部病理。K18-hACE2小鼠（n = 6）鼻内接种SARS-CoV-2（2 × 10⁴PFU）并用DNase I（10 mg/kg，s.c）处理5天。一从模拟或SARS-CoV-2感染小鼠的肺部进行代表性H&E染色，并用DNase I处理。b条肺匀浆中面积分数和NETs浓度之间的Pearson相关性。使用Pro Plus 7软件（Media Cybernetics，Inc.，MD，USA）对总间隔面积和总肺面积进行量化。总间隔面积与总肺面积之比表示为面积分数（%）。**c（c）**采用ELISA法检测肺部TNF-α、IL-6、IL-10、CXCL-1、CCL-2和CCL-4水平。数据是两个独立实验的代表，显示为平均值 ± 通过单因素方差分析确定SEM.P值

图3
在新型冠状病毒肺炎实验模型中，NETs降解可减轻心衰和肾衰竭。K18-hACE2小鼠（n = 6）鼻内接种SARS-CoV-2（2 × 10⁴PFU）并用DNase I（10 mg/kg，s.c）处理5天。来自心脏的代表性H&E染色**（a）**和肾脏**（c）**模拟SARS-CoV-2感染小鼠并用DNase I治疗。血清肌酸激酶-MB（CK-MB）水平**（b）**和肌酐**（d）**通过比色分析测定。数据是两个独立实验的代表，显示为平均值 ± 通过单因素方差分析确定SEM.P值

图4
DNase I可防止肺组织和肺上皮细胞凋亡。K18-hACE2小鼠（n = 6）鼻内接种SARS-CoV-2（2 × 10⁴PFU）并用DNase I（10 mg/kg，s.c）处理5天。一TUNEL染色（绿色）用于检测小鼠肺组织原位凋亡细胞。b条肺组织中TUNEL阳性细胞的百分比。从健康中性粒细胞中纯化NETs，并在37°C下用PMA（50 nM）刺激4小时**c（c）**膜联蛋白V FACS分析的代表性点图 + A549细胞在37°C下用纯化的NETs（10 ng/ml）和DNase I（0.5 mg/ml）预处理或未预处理培养24小时。d日Annexin V的频率 + A549.数据代表两个独立实验，并显示为平均值 ± SEM.P值通过单向方差分析和Bonferroni的事后检验确定

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