《细胞》:新冠或借助人体免疫反应入侵细胞

导读

研究发现,新冠病毒有可能利用了宿主细胞的天然免疫系统,“劫持”了一些原本为抗病毒而大量分泌的蛋白供自己使用,从而增强感染细胞的能力

《细胞》:新冠或借助人体免疫反应入侵细胞

4月23日,有研究者发现新冠病毒有可能利用了宿主细胞的天然免疫系统,“劫持”了一些原本为抗病毒而大量分泌的蛋白供自己使用,从而增强感染细胞的能力。图为2020年3月4日的湖北武汉协和医院西院ICU病房

文丨财新记者 杨睿

科学家对新冠病毒如何攻击人体的了解在不断加深。4月23日,有研究者在顶级学术期刊《细胞》(Cell)杂志撰文指出,他们在人体肺部、鼻腔和肠道中发现了最易受新冠病毒攻击的三种细胞类型,它们能够高度表达两种新冠病毒入侵细胞时需利用的蛋白质——ACE2(血管紧张素转化酶2)和TMPRSS2(跨膜丝氨酸蛋白酶2)。

此外,他们还发现新冠病毒有可能利用了宿主细胞的天然免疫系统,“劫持”了一些原本为抗病毒而大量分泌的蛋白供自己使用,从而增强感染细胞的能力。

该研究的作者阵容庞大,来自美国哈佛大学、麻省理工学院、弗雷德·哈钦森癌症研究中心、德国亥姆霍兹慕尼黑中心、英国谢菲尔德大学、非洲健康研究所(AHRI)等单位的几十位科研工作者参与其中。《细胞》官网称,这篇文章已经过同行评议,并被《细胞》杂志接受,但还不是最终版本。之所以要提前发表出来,是希望尽快让读者看到文中的信息。

研究者称,为狙击已在全球蔓延的新冠疫情,迫切需要了解新冠病毒的发病机理。此前已有多项研究指出,新冠病毒表面的S蛋白(又称刺突蛋白)需与人体细胞的ACE2受体结合才能成功入侵细胞,就像“一把钥匙开一把锁”。ACE2是人体内一种参与血压调节的蛋白,在肺、心脏、肾脏和肠道广泛存在。美国德克萨斯大学奥斯汀分校的研究表明,新冠病毒S蛋白与ACE2受体的亲和力是SARS病毒的10-20倍。

此外,科学家还发现新冠病毒S蛋白在驱动时还要利用宿主细胞中一种叫做TMPRSS2的蛋白酶(参见财新网“研究发现新冠感染关键蛋白酶 或已有潜在靶向药”)。这种蛋白酶可激活新冠病毒的S蛋白,并在病毒感染细胞的初始阶段起介导作用。

此前,人们仅仅知道ACE2在人的肺、心脏、肾脏和肠道广泛存在,但是人体各组织中哪些具体的细胞亚群会大量表达这种蛋白酶,却一直不为人知。研究者利用现有的在不同类型细胞(包括人体细胞、灵长类动物细胞、小鼠细胞)中发现的RNA相关数据,搜索能表达这两种特定蛋白的细胞。结果发现,鼻腔里分泌黏液的杯状分泌细胞、肺泡内负责维持肺泡功能的Ⅱ型肺泡细胞、肠道内负责营养物质吸收的吸收性肠上皮细胞,比其他细胞更能表达这两种蛋白质。这意味着,这三种细胞最容易受到新冠病毒的攻击。

更引人注意的是,研究者发现新冠病毒可能会在人类免疫系统工作时增强感染细胞的能力。他们利用体外培养的呼吸道上皮细胞,发现ACE2受体不仅是新冠病毒入侵细胞时要结合的受体,也是一种干扰素刺激应答基因(ISG)。简单来说,在干扰素的刺激下,细胞可能会表达更多的ACE2。这样一来,新冠病毒就有了更多可以结合的受体。

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