羟氯喹阻断SARS-CoV-2进入哺乳动物细胞培养中的内吞途径

羟氯喹（HCQ）是一种用于治疗狼疮和疟疾的药物，被提议用于治疗SARS冠状病毒-2（SARS-CoV-2）感染，尽管存在争议。

目前，全世界已有数百万人感染了SARS-CoV-2。针对严重症状的拟议治疗方法包括众所周知的FDA批准的抗疟和抗炎药氯喹（CQ）及其衍生物羟氯喹（HCQ），但它们的作用机制在人类细胞中知之甚少。

在针对COVID-19重症患者的多项研究中，血液中的胆固醇似乎很低。然而，在同一患者的单核细胞中测量的细胞胆固醇浓度升高，表明在疾病的晚期阶段血液和组织出现相反的结果。重要的是，胆固醇的合成和对免疫细胞的摄取是炎症的关键影响因素。胆固醇转运蛋白载脂蛋白E（apoE）将胆固醇装载和卸载到细胞膜和从细胞膜卸载胆固醇，使我们能够在体外和体内操纵胆固醇水平。

有趣的是，CQ是一种麻醉剂 - 皮下注射CQ产生足以执行外科手术的即时局部麻醉。此外，CQ和局部麻醉剂丁卡因都是疏水性的，并且含有叔胺。由于CQ和局部麻醉剂（如丁卡因）是弱碱，它们的摄取会改变膜内的酸碱平衡。此外，常见的局部麻醉剂（如甲哌卡因、布比卡因和丁卡因）和其他GM1簇干扰化合物（如甾醇和环糊精）可以发挥抗病毒或抗菌活性。萜类化合物也可以破坏病毒的进入；这个过程是胆固醇依赖性的。

在体外，HCQ有效地抑制病毒进入，但其在临床中的使用受到相互矛盾的结果的阻碍。麻醉剂被证明可以破坏单唾液四十六烷基神经节苷脂1（GM1）脂质的有序簇。这些相同的脂质簇将SARS-CoV-2表面受体血管紧张素转换酶2（ACE2）招募为内吞脂质，远离磷脂酰肌醇4，5双磷酸（PIP2） 群集。在这里，研究者采用培养的哺乳动物细胞（VeroE6，A549，H1793和HEK293T）的超分辨率成像来显示HCQ直接扰动ACE2受体与内吞细胞脂质和PIP的2集群。在升高（高）胆固醇时，HCQ使ACE2纳米镜距离远离内吞脂质。在静息（低）胆固醇的细胞中，ACE2主要与PIP相关2群集和 HCQ 使 ACE2 远离 PIP2簇—红霉素具有类似的作用。

羟氯喹从肾细胞中的GM1和PIP2簇中取代ACE2：

因此，研究者得出结论，HCQ通过高和低组织胆固醇中的两种不同机制抑制病毒进入，并且在抑制组织蛋白酶-L之前这样做。HCQ临床试验和动物研究在评估剂量和疗效时需要考虑组织胆固醇水平。