Low-density lipoprotein is a potential predictor of poor prognosis in patients with coronavirus disease 2019
Background
Meтоды
Результаты
Выводы
1. Аннотация
Пандемия коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19), вызванная тяжелым острым респираторным синдромом коронавирус 2 (SARS-CoV-2), стала глобальной угрозой для общественного здравоохранения [1]. SARS-COV-2 представляет собой одноцепочечный РНК-вирус с 96,3% идентичностью последовательностей коронавируса летучей мыши RaTG13 [2], [3], [4]]. Спайковый белок SARS-COV-2 отвечает за проникновение клеток-хозяев через связывание с поверхностным ангиотензинпревращающим ферментом 2 [2,5]. Предполагаемый уровень смертности от COVID-19 составляет около 2,3%, в диапазоне от 6 до 41 дня от появления симптомов до смерти [6,7]. Видимые патологические изменения в легких включают отек, белковый экссудат и многоядерные пневмоциты [8,9]. Здесь мы сначала сообщаем о липидной патофизиологии в COVID-19.
2. Meтоды
Мы провели ретроспективный продольный анализ пациентов с COVID-19 (n = 21), которые были госпитализированы в период с 18 января по 8 февраля 2020 года в отделение инфекционных болезней в больнице Чжуннань университета Ухань в Ухане, Китай. Исследование было одобрено Институциональным наблюдательным советом при больнице (№ 2020011). В это исследование были включены пациенты, у которых был обычный лабораторный тест, включая липиды, в нашей больнице в период с 9 по 17 января 2020 года до заражения SARS-CoV2, и положительный результат на SARS-CoV-2 во время эпидемии COVID-19. Все пациенты были госпитализированы в период с 18 января по 8 февраля 2020 года и были выписаны или умерли к 15 марта 2020 года. Здоровые субъекты (n = 31) и пациенты с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ, n = 21), тесты на липидный профиль который в нашей больнице в период с сентября 2019 года по октябрь 2019 года были включены в качестве нормальных и не-COVID-19 контрольных пациентов. Были извлечены электронные медицинские записи, включая демографические, клинические данные и лабораторные данные. Подробные методы были описаны в дополнительных материалах. Данные были представлены в виде медианы (межквартильный диапазон, IQR) или среднего значения (стандартное отклонение, среднеквадратичное отклонение), а U-критерий Манна-Уитни использовался для сравнения различий между группами.
3. Результаты
Table 1a
Clinical characteristics of COVID-19 patients.
| No. (%) | |||
|---|---|---|---|
| Total (n = 21) | Survival (n = 17) | Non-survival (n = 4) | |
| Age, mean (s.d.) | 62.5 (12.6) | 61.5 (9.5) | 79.7 (14.3)⁎ |
| Male | 11 (52.3) | 9 (53.9) | 2 (50.0) |
| Comorbidities | 13 (61.9) | 9 (53.9) | 4 (100) |
| Type 2 diabetes | 3 (14.3) | 3 (17.6) | 0 (0) |
| Hypertension | 10 (47.6) | 8 (35.3) | 2 (50.0) |
| Cardiovascular disease | 5 (23.8) | 3 (17.6) | 2 (50.0) |
| Kidney diseases | 1 (4.8) | 1 (5.8) | 0 (0) |
| Onset symptoms | |||
| Fever | 18 (85.7) | 14 (82.3) | 4 (100) |
| Cough | 20 (95.2) | 16 (94.1) | 4 (100) |
| Fatigue | 15 (71.4) | 11 (64.7) | 4 (100) |
| Shortness of breath | 9 (42.8) | 5 (29.4) | 4 (100) |
| Diarrhea | 2 (9.5) | 2 (11.7) | 0 (0) |
| Treatment | |||
| Arbidol | 15 (71.4) | 12 (70.6) | 3 (75.0) |
| Lopinavir/ritonavir | 7 (33.3) | 4 (23.5) | 3 (75.0) |
| Interferon inhalation | 7 (33.3) | 4 (23.5) | 3 (75.0) |
| Corticosteroid | 3 (14.3) | 3 (17.6) | 0 (0) |
| Thymalfasin | 6 (28.6) | 6 (35.3) | 0 (0) |
| Oxygen | 8 (38.1) | 4 (23.5) | 4 (100) |
| Mechanical ventilation | 4 (19.0) | 0 (0) | 4 (100) |
На стадии прогрессирования заболевания были отмечены значительно более высокие уровни С-реактивного белка (СРБ) (78 (28–134) против 15 (7–36), в мг / л, р = 0,042) и интерлейкина-6 (ИЛ -6) (195 (127–280) против 12 (4–18), в пг / мл, р <0,001), но более низкие уровни Т-клеток субпопуляции CD8+ (33 (23–135) против 273 (122–377) , cells/μl, р = 0,016) у выживших пациентов по сравнению с не выжившими пациентами (Table 1b). Кроме того, у выживших пациентов повышение уровня высокочувствительного СРБ (hsCRP) было в значительной степени связано с тяжестью заболевания (до заражения: 1,2 (0,7–5,9); при поступлении: 11 (5,9–26), р <0,02; прогрессия: 9,8 (5,3–45); выделение: 2,2 (1,2–7,0), в мг / л) (дополнительная таблица S1). Количество лимфоцитов (LY) значительно уменьшилось во время поступления по сравнению с до заражения; но не показало полного выздоровления во время выписки (до заражения: 1,6 (1,4–2,2); при поступлении: 1,0 (0,8–1,5), р <0,02; прогрессирование: 0,9 (0,5–1,4); выписка: 1,2 (0,8–1,9), в x 109/L) (дополнительная таблица S1). У пациентов, не выживших, наблюдалось постоянное повышение уровня hsCRP или лимфопении до смерти (дополнительная таблица S1).
Table 1b
Laboratory tests for COVID-19 patients during the stage of disease progression.
| Laboratory tests | Reference value | No. (%) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Total (n = 21) | Survival (n = 17) | Non-survival(n = 4) | p | ||
| IL-6 (pg/ml) | 0.1–2.9 | 15 (8–79, 19) | 12 (4–18, 15) | 195 (127–280, 4) | <0.001 |
| CRP (mg/L) | <4 | 20 (7–45, 21) | 15 (7–36, 17) | 78 (28–134, 4) | 0.042 |
| CD3+ (cells/μl) | 805 to 4459 | 562 (203–939, 19) | 680 (303–945, 15) | 232 (129–340, 4) | 0.062 |
| CD4+ (cells/μl) | 345 to 2350 | 297 (135–557, 19) | 416 (172–557, 15) | 168 (108–250, 4) | 0.121 |
| CD8+ (cells/μl) | 345 to 2350 | 166 (50–336, 19) | 273 (122–377, 15) | 33 (23–135, 4) | 0.016 |
| CD4+/CD8+ ratio | 0.96–2.05 | 1.7 (1.2–3.1, 19) | 1.6 (1.3–2.4, 15) | 5.0 (2.0–6.2, 4) | 0.079 |
| CD19+ (cells/μl) | 240 to 1317 | 104 (49–174, 19) | 104 (49–236, 15) | 84 (34–134, 4) | 0.650 |
| CD16+/CD56+ (cells/μl) | 210 to 1514 | 164 (49–252, 19) | 168 (106–252, 15) | 33 (10–223, 4) | 0.124 |
4. Обсуждение
В этом исследовании мы сообщаем о дислипидемии у пациентов с COVID-19 и демонстрируем, что степени снижения уровней LDL имеют высокие уровни корреляции с серьезностью и смертностью заболевания. Проверка уровня ЛПНП вместе с другими факторами риска [10], такими как пожилой возраст, высокая оценка недостаточности органов и d-димер, могут помочь врачам в выявлении пациентов с плохим прогнозом течения заболевания на ранней стадии.
Есть несколько возможных объяснений аберрантных уровней липидов у пациентов с COVID-19. Во-первых, это может быть результатом травмы печени. Хотя данные исследования о функции печени показывают лишь незначительные нарушения синтеза белка (дополнительная таблица 1), нарушен ли биогенез липидов, еще предстоит определить. Во-вторых, вирусная инфекция индуцирует провоспалительные цитокины, которые модулируют липидный обмен, в том числе окисление ЛПНП путем выделения активных форм кислорода для облегчения клиренса ЛПНП [[[11], [12], [13]]. Измерение окисленного ЛПНП в сыворотке пациента поможет определить этот механизм. В-третьих, пациенты с COVID-19 могут иметь повышенную проницаемость сосудов, вызванную вирусным воспалением. Экссудаты были обнаружены на ранней стадии патологии легких COVID-19 [8]. Появление экссудативных жидкостей, содержащих высокие уровни белка и холестерина, вызваны проницаемостью сосудов, связанной с воспалением [14,15], которая может быть одним из возможных механизмов, лежащих в основе объяснения наших данных. Основные ограничения этого исследования включают небольшой размер группы пациентов и отсутствие информации о конкретных липопротеинах и окисленных ЛПНП. Другим ограничением является отсутствие набора данных для мониторинга липидов в госпитализированной группе, не страдающей COVID-19, для дальнейшего определения специфичности корреляции между уровнями LDL и тяжестью COVID-19. Мы также полагаем, что дислипидемия играет важную роль в патологическом развитии COVID-19, механизм которого требует срочного изучения. В заключение, наши результаты показывают, что снижение ЛПНП связано с патологическим течением COVID-19, которое может служить фактором, способствующим прогрессированию заболевания и смертности.
Author contributions
Drs Tan and Zhang had all full access all of the data in the study and takes responsibility for the integrity of the data and the accuracy of the data analysis.
Concept and design: Fan, Wang, Tan, Zhang.
Acquisition, analysis, or interpretation of data: Fan, Wang, Ye, Cao, Xu.
Drafting the manuscript: Tan.
Statistical analysis: Cao, Tan.
Supervision: Tan, Zhang.
Prior publication
None of the material in this manuscript has been published or is under consideration for publication elsewhere, including the Internet.
Funding
This study was supported by the Health Commission of Hubei Province (Grant N0. WJ2019H042 to JF).
Declaration of competing interest
The authors do not have any professional and financial affiliations that may be perceived to have biased the presentation.
Footnotes
Appendix ASupplementary data to this article can be found online at https://doi.org/10.1016/j.metabol.2020.154243.
Appendix A. Supplementary data
Supplementary methods and data
References
