对红细胞的攻击是COVID使人衰弱的主要原因

安吉洛达利山德罗他在1月和2月飞到全国各地，做讲座和研究。他不知道，在2月底的一次访问中，他在纽约市发表了两场演讲，他感染了一种病毒，这种病毒既定义了2020年，也成为了他研究红细胞对压力源反应的焦点。

3月份，新冠病毒让副教授、Boettcher研究员和代谢组学研究员达历山德罗病了几周。它在他的上呼吸道徘徊，并在初秋与野火烟雾一起再次燃烧。

D 'Alessandro，代谢组学核心的主任科罗拉多大学医学院的生物化学与分子遗传学系“，而且哥伦比亚大学癌症中心成员，年轻，36岁，健康，不被认为是高危患者。“当时没有足够的检测，所以医生让我呆在家里，服用Dayquil和Mucinex，”他谈到自己早期的COVID-19。

哥伦比亚大学的研究人员和同事柯克·汉森实验室达历山德罗博士是加州大学安舒茨分校蛋白质组学主任，他已经开始了一项研究，研究血液对刺激的反应，包括高强度运动和其他压力源。随着疫情的蔓延，他们开始在冠状病毒的背景下检查血液。他们想看看血液中是否存在小分子特征，表明病毒感染，并提供一些COVID症状的见解，如呼吸窘迫和炎症窘迫。

COVID攻击负责氧气运输的血细胞

新冠肺炎患者，特别是重症患者的氧饱和度容易下降到危险水平，甚至低于90%。“我们提出了一个问题:这是因为输送氧气的细胞吗?”达利山德罗说。“新冠病毒能攻击红细胞吗?红细胞是人体中最丰富的细胞，专门用于运输氧气?”

安吉洛达利山德罗

这两个问题的答案都是肯定的。的研究显示SARS-CoV-2会破坏携带氧气的红细胞的细胞膜。这种病毒没有影响细胞的血红蛋白，血红蛋白使细胞能够吸收氧气，但它确实破坏了负责血细胞结构的膜蛋白，这种膜蛋白的特征使这些细胞能够间接调节红细胞释放氧气的能力，最重要的是，它可以通过血液外围狭窄的毛细血管挤压。

达亚历山德罗说:“当红细胞受损时，你是一名新冠病毒患者，暴露在另一种压力下——药物治疗、高烧，或者从疾病中恢复后，运动或类似性质的东西——那么你的红细胞更有可能溶血(破裂)。”

这就解释了为什么达历山德罗重新开始训练，准备参加夏末的马拉松比赛，他注意到，在他第一次COVID发作一个多月后——随后的两次测试结果均为阴性——他在跑步20分钟后就感到非常疲惫。

他说:“红细胞发生了一些变化，这就是为什么我们认为它们是COVID长期症状的一部分问题。”

持续的氧气水平困难可以用红细胞的寿命来解释。这些细胞在体内循环120天才能被人体替换。为了给血红蛋白腾出空间，红细胞进化到失去细胞核和细胞器，从而让其他细胞替代受损的分子成分。因此，如果这种病毒破坏了红细胞，在它们被清除并被不携带这种损伤的细胞取代之前，将需要长达4个月的时间。

需要达到临界质量

达亚历山德罗说:“你需要达到临界数量的红细胞，这些红细胞一开始就没有接触到病毒，才会产生长期影响——至少是那些与我们的红细胞有关的红细胞——才会开始消退。”

达历山德罗花了整整两个月的时间才完全康复。今年5月，他重新开始马拉松训练。但COVID-19对他的影响并没有结束，尤其是在历史性的野火和随后初秋的空气微粒云的结合下。

“不幸的是，就我个人而言，COVID会给你带来一些长期影响，比如肺部以上的呼吸道问题，”他说。“你可能会有呼吸道炎症。在9月和10月，我一直在断断续续地处理这件事，当时我们发生了火灾。我度过了糟糕的两个月。我现在终于好起来了。”

炎症“可能会失控”

达历山德罗也是一个研究小组的一员，该小组由医学博士欧内斯特·“吉恩”·摩尔(Ernest“Gene”Moore)领导外科在哥伦比亚大学医学院，他正在研究在创伤和休克的情况下影响血液凝块能力的病理学。

发炎是创伤后的正常反应。免疫系统的白细胞会冲到伤口部位抵抗感染，炎症会影响血液形成稳定凝块的能力——这种现象被称为创伤凝血病。就SARS-CoV-2而言，系统“可能会脱轨，”达历山德罗说。

“人体对病毒的反应是生成病毒

过量的炎症细胞因子

哪些是小分子

在炎症期间激活。”

-安吉洛·达历山德罗

他说:“身体对病毒的反应是产生过量的炎症细胞因子，这些细胞因子是在炎症期间激活的小分子，然后它可能会失控，形成细胞因子风暴，直到你的身体停止工作，尤其是你的肺部。”“不幸的是，就像在创伤中一样，过度的炎症会激活血小板，导致血栓的形成，这会阻碍肺中的血液流动，从而限制肺氧灌注，即使患者使用呼吸机。”

对凝血并发症的研究可能为潜在的治疗方法铺平道路，例如使用能分解血栓的纤维蛋白溶解剂。

测定犬尿氨酸以预测疾病严重程度

达历山德罗今年的研究也让他进入了空气稀薄的环法自行车赛。他是位于安舒茨的CU团队的一员，该团队研究了代谢组学和20名精英职业自行车手的耐力．

此外，这位意大利人也是参加CU Anschutz主要项目的研究人员之一被称为covid - ome的生物银行项目．(有关covid - ome的更多信息，请参见网站．)

该小组即将进行的一项研究聚焦于对病毒的炎症反应，称为犬尿氨酸反应。由于这种分子与疾病严重程度相关，研究人员发现，他们可以测量犬尿氨酸，并预测疾病病例(例如SARS-CoV-2)的未来严重程度，以及患者是否会出现严重的血栓并发症，如危险的血栓。

D 'Alessandro说:“如果你有一个代谢组学平台，它足够实惠和有效，只需要一滴血——允许每天以一种强大和相对便宜的方式处理数千个样本——也许它可以作为一种诊断工具用于临床。”“这正是我们想要做的，也是我们在安舒茨大学想要建立的。”