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伟大的逃避:传染性的SARS-CoV-2如何避免胃酸和肠道胆汁的失活
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  1. Malak一Esseili
  1. 食品科学与技术，食品安全中心，佐治亚大学，格里芬，乔治亚州美国
  1. 对应到Malak A Esseili博士，食品科学与技术，美国乔治亚州格里芬的乔治亚大学;malak.esseili在}{uga.edu

http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2021-326624

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    李的研究等1研究表明，对COVID-19患者而言，当前短期使用质子泵抑制剂(PPIs)不足1个月与严重的临床结果相关。作者推测，服用PPIs的个体胃pH值增加，导致与COVID-19严重病程相关的更高的SARS-CoV-2病毒载量。许多研究表明，出现腹泻、恶心和呕吐等胃肠道症状的部分COVID-19患者总体上病情更严重。2然而，目前还不清楚SARS-CoV-2是如何在强烈的胃酸中存活并通过肠道内容物感染肠道上皮细胞的。众所周知，胃的pH值变化很大，取决于个人是处于禁食还是进食状态(分别在1.23到6.7之间)。3.同样，小肠内的胆汁浓度可以从低至2.6 mM的禁食状态波动到超过15 mM的喂食状态。4胃pH值和胆汁的变化是否允许病毒逃离胃和肠道的灭活而感染肠道，目前还不清楚。因此，为了了解胃酸、消化成分和饮食对吞下的SARS-CoV-2病毒传染性的影响，病毒~6 log 50%组织感染剂量(TCID)50)/mL在37°C下在不同pH值(1.5-6.0)的模拟胃液、胃蛋白酶(0-8 mg/mL)、胰酶(0-5 mg/mL)或胆汁(0-15 mM)溶液中孵育60分钟，并在添加了代表禁食或进食状态的消化酶的模拟生物相关胃液和肠液中孵育120分钟(详情见在线补充材料)。当胃液pH≤2.5时，SARS-CoV-2被高度灭活(降低约5.8 log)，当胃液pH为3时，SARS-CoV-2被降低约3.2 log，当胃液pH在3.5 - 6.0之间时，SARS-CoV-2受影响较小(降低约1 log) (图1一个)．胃蛋白酶对SARS-CoV-2传染性无显著影响(图1 b)．胰酶以剂量依赖性的方式显著降低了病毒的传染性，胆汁以反比的方式降低了病毒的传染性(图1 c, D)．此外，在禁食的情况下，胃液和肠液高度降低了SARS-CoV-2的传染性约4 log TCID50每毫升在10分钟内(图2 b)．而在进料状态下，TCID只有~1 log50SARS-CoV-2传染性降低(图2 d)．据我们所知，这是第一份研究单个消化酶对SARS-CoV-2传染性影响的报告，显示传染性SARS-CoV-2可以在喂养过程中逃脱胃和肠道的失活。在用餐过程中，胃的pH值上升到~6，用餐对胃的pH值的影响可能在3小时以上仍然明显，之后pH值下降到~2.5。3.在我们的研究中使用的喂养胃液代表胃液的酸度(pH值3)，当胃在食用高脂肪食品和药物管理局(FDA)的餐后3 - 6小时内75%是空的，这表明在消化早期的pH值较高时，对SARS-CoV-2的失活作用更小。已知PPIs可提高胃的pH值，使微生物逃出胃的pH值屏障，从而导致急性肠胃炎和社区获得性肺炎的增加。5个6事实上，中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)在小鼠胃内注射时，当小鼠预先接受抗酸药物治疗时，结果更糟。7先前评估pH值对SARS-CoV-2传染性影响的研究是不可靠的，因为它们没有模拟胃的温度或生理液体，以及使用生物相关液体的研究，因为作者没有向液体中添加消化酶，也没有测试液体的连续效果8 9(见在线补充材料)．胆汁对SARS-CoV-2的反比效应可能是由于胆汁盐在较低浓度(代表禁食状态)时形成的初级胶束比在较高浓度(代表进食状态)时形成的稳定胶束更能溶解SARS-CoV-2包膜中的脂质双分子层。10综合来看，胃pH值升高和胆汁浓度升高会使摄入的SARS-CoV-2逃脱GI失活，这将使病毒有更高的机会感染肠道，这为李提供了支持等的猜测。需要利用动态体外消化模型、动物模型和COVID-19患者的人体活检进行进一步研究，以了解影响SARS-CoV-2通过胃肠道时传染性的各种因素。

    Reduction in SARS-CoV-2 infectivity titre (log TCID50/mL) when the virus was incubated for 1 hour at 37°C in (A) gastric fluid with different pH, (B) pepsin prepared in standard simulated gastric fluid (pH 3), (C) pancreatin prepared in standard simulated intestinal fluid (pH 7) and (D) bile prepared in standard simulated intestinal fluid (pH 7). Means with different letters differ significantly (p<0.05).
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图1
    图1

    SARS-CoV-2传染性滴度降低(log TCID50(A)不同pH的胃液、(B)标准模拟胃液中制备的胃蛋白酶(pH 3)、(C)标准模拟肠液中制备的胰蛋白酶(pH 7)和(D)标准模拟肠液中制备的胆汁(pH 7)， 37°C孵育1小时。不同字母的平均值差异显著(p<0.05)。

    Reductions in SARS-CoV-2 infectivity titres (log TCID50/mL) when the virus was tested under in vitro digestion simulating fasting state (A) with gastric FaSSGF (pH 1.6 and bile at 0.08 mM) or intestinal FaSSIF (pH 6.5 and bile at 3 mM) or (B) with gastric followed by intestinal fluids and under feeding state with (C) gastric FEDGAS (pH 3 and bile at 0.3 g/L) or intestinal FeSSIF (pH 5 and bile at 15 mM) or (D) with gastric followed by intestinal fluids. Comparing treatments within a time point: means with different letters differ significantly (p< 0.05). Comparing corresponding treatments among time points: significant differences are denoted with asterisks. FaSSGF, fasting state simulating gastric fluids; FaSSIF, fasting state simulating intestinal fluids; FEDGAS, feeding gastric fluid; FeSSIF: feeding state simulating intestinal fluids.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图2
    图2

    SARS-CoV-2感染滴度降低(log TCID50当病毒在体外消化模拟禁食状态(A)胃FaSSGF (pH值1.6，胆汁在0.08 mM)或肠道FaSSIF (pH值6.5，胆汁在3 mM)或(B)胃和肠液在喂养状态下(C)胃FEDGAS (pH值3，胆汁在0.3 g/L)或肠道FeSSIF (pH值5，胆汁在15 mM)或(D)胃和肠液在体外消化模拟禁食状态下测试时。比较同一时间点内的处理:不同字母的平均值差异显著(p< 0.05)。比较不同时间点的相应处理:显著差异用星号表示。FaSSGF，模拟胃液空腹状态;FaSSIF，模拟肠液的禁食状态;FEDGAS，补充胃液;FeSSIF:模拟肠液的喂养状态。

    伦理语句

    病人同意发表

    伦理批准

    不适用。

    致谢

    作者感谢Amy Mann传播了Vero E6细胞并准备了组织培养板，Revati Narwankar制作了各种缓冲液并确定了中和所需的NaOH的体积，Issmat Kassem博士编辑了手稿，Robert Hogan提供了新冠病毒2和传染性检测方案。

    参考文献

    1. ↵
      1. 李西南，
      2. 哈埃克，
      3. Yeniova阿卜杜拉Ozgur，等
      ．与质子泵抑制剂相关的COVID-19严重临床结局:一项倾向评分匹配的全国队列研究．肠道2021；70：76- - - - - -84．doi: 10.1136 / gutjnl - 2020 - 322248pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32732368
      OpenUrl 摘要/免费的全文
    2. ↵
      1. NgSC，
      2. TilgH
      ．2019冠状病毒病与胃肠道:并非表面所见．肠道2020；69：973- - - - - -4．doi: 10.1136 / gutjnl - 2020 - 321195pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32273292
      OpenUrl 免费的全文
    3. ↵
      1. Kalantzil，
      2. GoumasK，
      3. KaliorasV，等
      ．模拟生物利用度/生物等效性研究条件下人类上消化道内容物的特性．制药Res2006；23：165- - - - - -76．doi: 10.1007 / s11095 - 005 - 8476 - 1pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16308672
      OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
    4. ↵
      1. Maldonado-ValderramaJ，
      2. 王尔德P，
      3. Macierzanka一个，等
      ．胆盐在消化中的作用．胶体界面科学2011；165：36- - - - - -46．doi: 10.1016 / j.cis.2010.12.002pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21236400
      OpenUrl CrossRef PubMed
    5. ↵
      1. CananiRB，
      2. CirilloP，
      3. RoggeroP，等
      ．胃酸抑制剂治疗增加儿童急性肠胃炎和社区获得性肺炎的风险．儿科2006；117：e817- - - - - -20.．doi: 10.1542 / peds.2005 - 1655pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16651285
      OpenUrl 摘要/免费的全文
    6. ↵
      1. LaheijRJF，
      2. SturkenboomMCJM，
      3. 有rj，等
      ．社区获得性肺炎和使用胃酸抑制药物的风险．《美国医学会杂志》2004；292：1955- - - - - -60．doi: 10.1001 / jama.292.16.1955pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15507580
      OpenUrl CrossRef PubMed 网络的科学
    7. ↵
      1. 周J，
      2. 李C，
      3. 赵G，等
      ．人体肠道是中东呼吸综合征冠状病毒的另一种感染途径．Sci副词2017；3.：eaao4966．doi: 10.1126 / sciadv.aao4966pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29152574
      OpenUrl 免费的全文
    8. ↵
      1. 李AC-Y，
      2. 张AJ，
      3. 陈JF-W
      ．口服接种SARS-CoV-2在金色叙利亚仓鼠中建立了病毒脱落的亚临床呼吸道感染．细胞代表地中海2020；1：100121．doi: 10.1016 / j.xcrm.2020.100121pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32984855
      OpenUrl CrossRef PubMed
    9. ↵
      1. 藏R，
      2. 戈麦斯卡斯特罗曼氏金融，
      3. 麦克卡尼英国电信，等
      ．TMPRSS2和TMPRSS4促进人小肠肠上皮细胞SARS-CoV-2感染．Sci Immunol2020；5．doi:doi: 10.1126 / sciimmunol.abc3582．[打印前Epub:2020年5月13日]。pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32404436
      OpenUrl PubMed
    10. ↵
      1. 卡拉布雷西米，
      2. AndreozziP，
      3. 拉梅萨C
      ．含胆汁酸盐系统的超分子结合和多态行为．分子2007；12：1731- - - - - -54．doi: 10.3390 / 12081731pmid:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17960084
      OpenUrl CrossRef PubMed

    补充材料

    • 补充数据

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    脚注

    • 贡献者MAE设计并进行了所有的实验，分析了数据并撰写了手稿。

    • 资金由乔治亚大学(17ESSTART)提供的教师启动。

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