与原始SARS-CoV-2病毒株相比，Beta和Delta变异株的致病力有不同程度的增强。SARS-CoV-2病毒株在人群中适应过程中致病力有可能增强或减弱，或在减弱的过程中出现个别致病力强毒株，很难找寻进化规律或预测其变化趋势。
病毒在人和动物体内的进化会导致致病力发生变化，动物来源病毒和人来源病毒在进化过程中有趋同趋势，因此若将SARS-CoV-2病毒在动物体内适应，探索病毒的变异趋势，解析致病力变化的机制，将对于预防控制或治疗都有重要的意义。
近日，中国医学科学院医学实验动物研究所鲍琳琳研究员在Protein & Cell发表了题为Lcn2 secreted by macrophages through NLRP3 signaling pathway induced severe pneumonia的研究文章。该研究通过将Beta （P0） 变异株在BALB/c小鼠体内适应获得致病力增强的病毒适应株 （P7） ，小鼠感染适应株后，肺组织病变程度加重，引起中至重度间质性肺炎。Lcn2与P7突变株感染的重症密切相关，值得继续研究以更好地了解Lcn2在SARS-CoV-2感染中的作用，有可能成为新冠病毒重症肺炎诊治的新靶标。
转录组学分析发现Lcn2在P7突变株感染的小鼠中呈现高表达，且其表达趋势与疾病发展一致。对感染后不同时间点的小鼠肺组织病理切片进行多重免疫荧光染色，结果显示P7感染后，小鼠肺组织巨噬细胞浸润显著增多，与肺炎严重程度密切相关。免疫荧光检测结果显示Lcn2可与巨噬细胞表面Marker Mac2共定位。P7组小鼠肺中分选的巨噬细胞的Lcn2表达水平显著高于P0组。
P7组肺组织中分选的巨噬细胞中的NLRP3、ASC、Caspase1、IL-1β的水平显著高于P0组。使用NLRP3抑制剂MCC950预处理巨噬细胞后，NLRP3表达被抑制，巨噬细胞释放Lcn2水平降低。
使用Lcn2刺激内皮细胞，发现炎性细胞因子和黏附因子的表达水平均升高。内皮细胞刺激后，细胞间紧密连接受影响导致内皮细胞通透性增强。
本研究通过发现Lcn2在P7感染的小鼠中高表达，其表达量与疾病发展趋势正相关，发现Lcn2由巨噬细胞释放通过NLRP3途径调控，促进内皮细胞分泌炎性因子，增强中性粒细胞与内皮细胞的黏附改变了内皮细胞通透性，加重P7突变株引发的肺炎。Lcn2可能作为SARS-CoV-2感染的重症标志物，为新冠病毒重症肺炎诊治提供新的策略。
中国医学科学院医学实验动物研究所鲍琳琳研究员为本文的通讯作者。中国医学科学院医学实验动物研究所博士研究生刘明娅、戚菲菲助理研究员、王珏助理研究员为本文的共同第一作者。
https://doi.org/10.1093/procel/pwae045
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