過於狡猾,新冠病毒能利用人體免疫系統,打開入侵大門

來源:BioWorld

過於狡猾,新冠病毒能利用人體免疫系統,打開入侵大門

眾所周知,干擾素(IFN),是一種糖蛋白,由體內免疫系統識別到病毒感染後分泌,干擾素能夠抑制病毒在細胞內的增殖,因此被廣泛用於抗病毒治療。

目前,新型冠狀病毒引起的肺炎疫情仍在全世界肆虐,已導致超過17萬人死亡,給許多國家和人民帶來沉重影響。之前的研究已經證實,新冠病毒通過兩種受體入侵人體細胞——ACE2TMPRSS2,表達這兩種蛋白越多的細胞就越容易被新冠病毒感染。

4月22日,哈佛醫學院等數十家科研機構合作,在國際頂尖學術期刊 Cell 以“提前公開”形式,發表了題為:SARS-CoV-2 receptor ACE2 is an interferon-stimulated gene in human airway epithelial cells and is detected in specific cell subsets across tissues 的研究論文。

這項研究發現,人類上皮細胞在受到干擾素刺激後,會增加ACE2的表達

。也就是說,新冠病毒感染後,人體免疫系統會分泌干擾素來抑制新冠病毒,然而干擾素能夠增加ACE2的表達,ACE2恰恰是新冠病毒入侵細胞的受體。

這樣一來,免疫系統為抑制新冠病毒所分泌的干擾素,反而成了新冠病毒撕裂人體細胞的刀子

過於狡猾,新冠病毒能利用人體免疫系統,打開入侵大門

值得一提的是,早在一個多月前的2月27日,山東大學王培會團隊已經報道了ACE2可以被細胞因子如干擾素(IFN-β、IFN-γ)誘導表達

此外,王培會團隊還發現SARS-CoV、MERS-CoV以及其他呼吸道病毒如鼻病毒rhinovirus和甲型流感病毒H1N1,均可以誘導ACE2的上調。他們因此推測,病毒感染後激活免疫系統並誘導包括IFN在內的多種細胞因子表達, 這些細胞因子通過其受體激活下游信號通路如JNK通路來促進ACE2的轉錄和表達。

這表明新冠病毒感染導致的“細胞因子風暴”不僅可以對人體器官造成損傷還可以促進病毒的進一步感染和傳播

這一研究成果以Increasing Host Cellular Receptor—Angiotensin-Converting Enzyme 2(ACE2) Expression by Coronavirus may Facilitate 2019-nCoV Infection 為題,發表在生物預印本 BioRxiv 上。山東大學高等醫學研究院王培會教授為該研究通訊作者。該論文在bioRxiv上線後,在推特引起廣泛討論。

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Cell 這篇論文中也明確提到了山東大學王培會團隊此前的這項工作:重要的是,王培會團隊分析了公開數據庫,獨立發現了ACE2可作為氣道上皮細胞的干擾素刺激基因(ISG)。

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ACE2是新冠病毒入侵人類細胞的主要受體,是新冠病毒能夠成功感染的關鍵因子。之前的研究已表明,ACE2的高表達可以促進新冠病毒感染,而低表達和不表達則會抑制病毒感染甚至導致感染失敗

中美研究團隊的這兩項研究,均表明新冠病毒可以通過誘導人類細胞表面受體ACE2的表達,來進一步增強感染和傳播能力

這也解釋了為何有些新冠患者在使用干擾素後,反而病情惡化的異常現象。

因為該類病毒可能均使用ACE2作為其細胞受體,通過ACE2進入細胞內進行繁殖和進一步的傳播,ACE2是病毒打開宿主細胞的“鑰匙”,降低ACE2的表達可以到阻止病毒進入細胞的作用。因此,事先儲備可以降低ACE2表達的藥物如siRNA核酸藥物等可以為未來可能的疾病爆發做好準備工作。

總的來說,這兩項研究相互印證,表明新冠病毒可以通過誘導其受體ACE2的表達來增強自身感染和傳播能力,也提示了降低ACE2表達的藥物如siRNA核酸藥物等可能用於新冠肺炎的治療和預防。這些研究對了

解新冠病毒成功感染宿主細胞的機制具有啟發意義,為防治新冠病毒導致的疫情提供了新的思路和科學依據。


論文鏈接:

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.24.963348v1

httpss://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.035


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