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Fibrinolytic system and COVID-19: From an innovative view of epithelial ion transport - 23/05/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.114863 
Yunmei Fu a, Hao Xue a, Tingyu Wang a, Yan Ding a, Yong Cui b, , Hongguang Nie a,
a Department of Stem Cells and Regenerative Medicine, College of Basic Medical Science, China Medical University, Shenyang 110122, China 
b Department of Anesthesiology, the First Hospital of China Medical University, Shenyang 110001, China 

Correspondence to: Department of Anesthesiology, the First Hospital of China Medical University, No. 155, Nanjing North Street, Heping District, Shenyang, Liaoning 110001, China.Department of Anesthesiology, the First Hospital of China Medical UniversityNo. 155, Nanjing North Street, Heping DistrictShenyangLiaoning110001China⁎⁎Correspondence to: Department of Stem Cells and Regenerative Medicine, College of Basic Medical Science, China Medical University, No.77 Puhe Road, Shenyang North New Area, Shenyang, Liaoning 110122, China.Department of Stem Cells and Regenerative Medicine, College of Basic Medical Science, China Medical UniversityNo.77 Puhe Road, Shenyang North New AreaShenyangLiaoning110122China

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Abstract

Lifeways of worldwide people have changed dramatically amid the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, and public health is at stake currently. In the early stage of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection, fibrinolytic system is mostly inhibited, which is responsible for the development of hypofibrinolysis, promoting disseminated intravascular coagulation, hyaline membrane formation, and pulmonary edema. Whereas the common feature and risk factor at advanced stage is a large amount of fibrin degradation products, including D-dimer, the characteristic of hyperfibrinolysis. Plasmin can cleave both SARS-CoV-2 spike protein and γ subunit of epithelial sodium channel (ENaC), a critical element to edematous fluid clearance. In this review, we aim to sort out the role of fibrinolytic system in the pathogenesis of COVID-19, as well as provide the possible guidance in current treating methods. In addition, the abnormal regulation of ENaC in the occurrence of SARS-CoV-2 mediated hypofibrinolysis and hyperfibrinolysis are summarized, with the view of proposing an innovative view of epithelial ion transport in preventing the dysfunction of fibrinolytic system during the progress of COVID-19.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Plasmin cleaves the furin sites both in γ subunit of epithelial sodium channel (ENaC) and SARS-CoV-2 spike protein.
In the early stage, reduced uPA and elevated PAI-1 create a hypofibrinolytic state with low ENaC activation.
Increased plasmin and tPA cause hyperfibrinolysis with the overactivation of ENaC at advanced stage.

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Keywords : Fibrinolytic system, Plasmin, Epithelial sodium channel, COVID-19, SARS-CoV-2


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