《Scientific Reports》：Evaluation of the cardiopulmonary effects of repurposed COVID-19 therapeutics in healthy rats
编辑推荐：
本研究针对COVID-19治疗药物（HCLQ、FAVI、MOL、DEX）在非感染状态下对心肺系统的潜在毒性问题，通过健康大鼠模型系统评估了这些药物单用或联用对血流动力学、组织病理学和生化指标的影响。研究发现不同药物组合通过凋亡（caspase-3）和坏死性凋亡（RIPK3）等不同通路引发免疫反应，其中HCLQ+FAVI+DEX三联疗法导致最显著的组织损伤，提示临床应用中需关注其独立于病毒感染的潜在心肺毒性风险。
在COVID-19大流行期间，羟氯喹(HCLQ)、法匹拉韦(FAVI)、莫努匹拉韦(MOL)和地塞米松(DEX)等药物被紧急重新用于临床治疗。然而，这些药物独立于SARS-CoV-2（严重急性呼吸综合征冠状病毒2型）感染的心肺安全性尚未得到充分评估。由于COVID-19患者本身存在心肺并发症风险，区分疾病本身与药物副作用变得尤为重要。因此，研究人员在健康大鼠模型中开展了一项系统性研究，旨在揭示这些药物在无病毒感染背景下的独立效应。
本研究由Inonu大学医学药理系Onural Ozhan领衔的团队完成，论文发表于《Scientific Reports》。研究采用健康Wistar白化大鼠，通过简单随机化分为七组：对照组、HCLQ单药组、FAVI单药组、MOL单药组、HCLQ+FAVI联合组、MOL+DEX联合组以及HCLQ+FAVI+DEX三联疗法组。药物剂量根据临床治疗方案换算为大鼠等效剂量，给药周期为5-10天。
研究采用多学科方法整合了以下关键技术：侵入性血流动力学监测（通过颈动脉插管测量血压、心率和心电图参数）；心脏、主动脉和肺组织的系统组织病理学评估（采用苏木精-伊红染色和半定量评分）；免疫组织化学分析（检测vimentin、caspase-3和RIPK3的表达）；以及组织匀浆的生化检测（通过ELISA方法测定IL-6、TNF-α、MPO、NO、TOS和TAS水平）。所有统计分析使用SPSS软件进行，采用非参数检验方法。
体重与器官重量变化
与对照组相比，FAVI、MOL、MOL+DEX和HCLQ+FAVI+DEX治疗组大鼠体重显著减轻。HCLQ+FAVI+DEX组肺重量显著增加，提示可能存在肺水肿或炎症。
血流动力学参数
唯一显示统计学显著差异的血流动力学参数是PR间期。MOL组和MOL+DEX组的PR间期显著缩短（p<0.001），表明房室传导加速。心率、血压、QRS和QT间期在各组间无显著差异。
心电图异常
所有大鼠均观察到某种形式的心律失常。ST段压低和抬高普遍存在，T波异常和传导阻滞在含HCLQ的组合疗法中更为突出。
心脏组织病理学与免疫组化
组织学评估显示，除HCLQ+FAVI+DEX组出现显著间质水肿和心肌细胞变性外，其他组心肌结构基本正常。Vimentin免疫反应性（间质活化标志）在MOL、MOL+DEX和HCLQ+FAVI组显著升高。RIPK3（坏死性凋亡标志）表达在HCLQ+FAVI组显著升高，而caspase-3（凋亡标志）在各组间无显著差异。
主动脉组织病理学与免疫组化
主动脉壁结构基本正常，但HCLQ组和MOL+DEX组的主动脉内膜中层厚度显著增加。FAVI组caspase-3免疫反应性轻度升高。
肺组织病理学与免疫组化
HCLQ、HCLQ+FAVI和HCLQ+FAVI+DEX组肺组织显示显著的炎细胞浸润、肺泡隔增厚和间质水肿。Vimentin在HCLQ、HCLQ+FAVI和MOL+DEX组升高。Caspase-3在FAVI、HCLQ+FAVI、MOL+DEX和HCLQ+FAVI+DEX组显著升高。RIPK3仅在FAVI组显著升高。
心脏组织生化标志物
心脏组织中，促炎细胞因子IL-6和TNF-α在FAVI、MOL及含DEX的组合组中显著升高。MPO（髓过氧化物酶）和TOS（总氧化状态）在MOL+DEX和HCLQ+FAVI+DEX组显著升高，而MOL组的TAS（总抗氧化状态）显著降低。NO（一氧化氮）水平在MOL、MOL+DEX和HCLQ+FAVI+DEX组显著降低。
主动脉组织生化标志物
主动脉组织显示类似的趋势，IL-6和TNF-α在MOL、MOL+DEX和HCLQ+FAVI+DEX组升高。MPO和TOS在HCLQ+FAVI和HCLQ+FAVI+DEX组显著升高，TAS在MOL+DEX组降低。
肺组织生化标志物
肺组织中，所有药物干预组的IL-6、TNF-α、MPO、TOS和NO水平均显著升高，TAS在FAVI、MOL及组合组中显著降低，表明药物诱导的肺组织炎症和氧化应激。
研究结论表明，用于COVID-19治疗的药物，无论是单用还是联用，在健康大鼠模型中均显示出独立于SARS-CoV-2感染的心肺效应。这些效应具有差异性：MOL及其与DEX的联用主要与vimentin表达增加（提示间质活化或纤维化倾向）和氧化应激加剧相关；而HCLQ、FAVI及其三联疗法则与更显著的组织病理学损伤、细胞死亡（凋亡和坏死性凋亡）通路激活以及炎症反应增强相关。特别值得注意的是，HCLQ+FAVI+DEX三联疗法导致了最显著的组织损伤。
该研究的重要意义在于首次在无病毒感染的受控环境中，系统揭示了这些"老药新用"或特定抗病毒药物本身可能对心肺系统产生的直接毒性。这提示在临床应用中，尤其是在联合用药或用于非重症患者时，需要仔细权衡其抗病毒获益与潜在的心肺毒性风险。研究结果为理解这些药物在COVID-19治疗中观察到的部分不良反应提供了机制性解释，并强调了在未来的疫情应对中，对新发传染病治疗药物进行独立于病原体感染的系统性安全性评估的重要性。研究指出的不同药物组合通过凋亡（caspase-3）和坏死性凋亡（RIPK3）等不同通路引发免疫反应的现象，也为开发减轻药物毒性的保护性策略（如联用抗氧化剂或抗炎药）提供了潜在的靶点。
