新型冠状病毒SARS-CoV-2是一种β属人冠状病毒，引起的冠状病毒病（COVID-19）造成了全球性健康危机。虽然目前为止，大多数COVID-19患者仅表现咽痛、咳嗽、头疼、发热等轻微临床症状，但仍有少数患者发展为呼吸衰竭、休克、多器官功能障碍等严重临床症状甚至死亡。重症COVID-19患者常伴随凝血障碍、血栓栓塞等并发症，而这些并发症的出现是造成COVID-19患者多器官衰竭甚至死亡的主要因素。
吉林大学王国庆教授团队在Science China Life Sciences上发表了题为“Resolving the developmental mechanisms of cardiac microthrombosis of SARS-CoV-2 based on single-cell transcriptome analysis”的工作，该项工作发现MYO1EhighRASGEF1Bhigh单核细胞来源的巨噬细胞亚群激活 CCL3、CCL5等趋化因子促进免疫过度激活并启动外源性凝血途径是COVID-19特征性凝血病形成的主要原因。过度免疫伴随的氧化应激升高造成细胞间竞争加剧与内皮细胞功能障碍是凝血病恶化的关键。该研究揭示了病毒感染引起凝血功能障碍形成的分子机制，为炎性血栓治疗靶点提供理论基础。
A. 工作流程设计示意图；B. 心脏单细胞图谱；C. 非免疫细胞亚群单细胞图谱；D. 免疫细胞亚群单细胞图谱；E.CAC与正常样本中铁与氧化应激表达；F. 内皮细胞亚群中损伤标记基因表达；G. 免疫细胞亚群中免疫激活与促炎模块得分；H. CAC高凝期，纤溶期，正常组中细胞代谢通路得分
该研究对健康供体的右心室游离壁组织、COVID-19特征性凝血异常（CAC）高凝期间死亡的患者和 CAC 纤溶期死亡的患者右心室组织进行单细胞测序分析。发现SARS-CoV-2感染的心脏微血栓过程中，MYO1EhighRASGEF1Bhigh单核细胞来源的巨噬细胞亚群通过激活趋化因子 CCL3、CCL5 促进免疫系统的过度激活并启动外源性凝血途径，造成SARS-CoV-2感染后患者心脏微血栓形成。在 SARS-CoV-2 感染的心脏微血栓中，过度的免疫激活伴随着细胞铁含量的增加，促进氧化应激并加剧细胞间竞争。这诱导细胞改变其代谢环境，通过糖胺聚糖合成途径增加糖的摄取。此外，氧化应激促进心脏内皮细胞亚群中内源性丙二醛合成的增加，造成内皮细胞功能障碍并恶化凝血病过程。该研究揭示COVID-19特征性凝血病形成原因，表征COVID-19特征性凝血病不同时期细胞动态变化，为病毒感染引起的凝血功能障碍治疗提供了可行性见解。
吉林大学基础医学院王国庆教授和动物医学院邱家章教授为该研究的共同通讯作者，该团队成员罗西子与张楠为共同第一作者。吉林大学基础医学院是该研究的第一完成单位。相关工作得到了国家自然科学基金项目的资助。