#新冠疫情#【首次发现新冠病毒感染人体细...
2019年至今新冠疫情爆发并在全球大流行,严重威胁了全球公共卫生安全。在抗击新冠肺炎疫情这场特殊的战役里,病毒毒株分离鉴定、感染机理、快速检测、诊疗方案、抗病毒药物的筛选以及疫苗研制都在被积极推进,科研人员功不可没。
非常明确的是,新冠病毒SARS-CoV-2通过Spike蛋白与宿主ACE2受体结合,介导膜融合和病毒侵入。尽管SARS-CoV-2感染主要表现为呼吸系统症状,但单细胞测序数据表明,在各种人体组织中,尤其是肺和支气管组织中,总体ACE2表达较低[1]。这说明新冠病毒感染过程中仍有其他未知受体或辅助受体参与发挥作用。
2020年10月20日,两篇来自Science的文章同时揭示了新冠入侵新途径:细胞表面的Neuropilin-1(NRP1,神经纤毛蛋白)结合新冠病毒S1。NRP-1在人体许多组织中高表达,包括呼吸道,血管和神经元,为新冠病毒能感染呼吸系统以外器官及其高度传染性提供了一项解释[2,3]。11月12日,Cell 期刊发表的研究表明硫酸乙酰肝素同样为新冠病毒的辅助受体。11月26日,钟辉、陈薇院士和秦成峰研究员与曹源教授等人的研究表明B族Ⅰ型清道夫受体(SR-B1)是新冠病毒的辅助受体。新冠病毒的Spike蛋白能与人体内重要代谢物—高密度脂蛋白(HDL)结合,HDL随后成为S蛋白和细胞表面SR-B1的“桥梁”,促进病毒对细胞的黏附和入侵[4]。
2021年1月8日,西湖大学李旭、黄晶及复旦大学陆路等团队研究发现酪氨酸蛋白激酶受体UFO(AXL)与SARS-CoV-2病毒Spike蛋白的N末端(NTD)存在特异性相互作用,研究成果发表在Cell Research上[5]。具体发现有:HEK293T细胞中AXL的过表达与ACE2的过表达同样有效促进SARS-CoV-2的入侵。敲除AXL则显著降低H1299肺细胞和人原代肺上皮细胞的SARS-CoV-2感染。可溶性人源重组AXL在高水平表达AXL的细胞中阻断SARS-CoV-2感染。可溶性人源ACE2无法阻止AXL过表达细胞中的病毒感染。来自COVID-19患者的支气管肺泡灌洗液细胞中,AXL表达水平与SARS-CoV-2 S水平高度相关。
AXL在几乎所有人体器官中广泛表达,在人的肺和支气管上皮组织和细胞中,AXL表达远高于ACE2表达。AXL以不依赖ACE2的方式促进SARS-CoV-2感染人肺上皮细胞,真实的SARS-CoV-2感染检测进一步证实了这种可能的情况。尽管如此,仍需要进一步研究以确定AXL和ACE2是否利用相同的辅因子或参与相似的感染过程,以及是否存在其他受体参与介导病毒入侵,毕竟病毒感染并没有随AXL/ACE2敲降而完全消除。
以上这些发现表明SARS-CoV-2入侵人体的又一候选受体AXL得到鉴定,其在促进人类呼吸系统的病毒感染中发挥重要作用,表明它是未来临床干预策略的潜在目标;进一步发现和阐明其具体机制,将有效推动新冠病毒诊疗方案的完善和实施。
撰文:河南山岳
参考文献:
[1] Lukassen S, Chua R L, Trefzer T, et al. SARS‐CoV‐2 receptor ACE 2 and TMPRSS 2 are primarily expressed in bronchial
transient secretory cells[J], 2020, 39(10):e105114.
[2] Cantuti-Castelvetri
L, Ojha R, Pedro L D, et al. Neuropilin-1 facilitates SARS-CoV-2 cell entry and
infectivity[J], 2020, 370(6518):856-860.
[3] Mahla
R S. Neuropilin-1 Receptor Mediates SARS-CoV2 Infection[J].
[4] Clausen
T M, Sandoval D R, Spliid C B, et al. SARS-CoV-2 Infection Depends on Cellular
Heparan Sulfate and ACE2[J]. Cell, 2020, 183(4):1043-1057.e15.
[5] Wang
S, Qiu Z, Hou Y, et al. AXL is a candidate receptor for SARS-CoV-2 that
promotes infection of pulmonary and bronchial epithelial cells[J]. Cell
Research, 2021.