由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。截至2020年4月10日,全球确诊病例累计超过160万例,死亡9.6万余例。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。血管紧张素转化酶2(ACE2)是负责将Ang II转化为Ang-(1-7)的主要酶。ACE2还充当SARS-CoV-2的受体,该病毒会导致冠状病毒病COVID-19。

近日,武汉大学李红良等人在Clinical Science 在线发表题为“ACE2 the Janus-faced protein – from cardiovascular protection to severe acute respiratory syndrome-coronavirus and COVID-19 ”的文章,该文章系统介绍了ACE2的生理学功能,同时阐述了ACE2在COVID-19中潜在的治疗作用。

血管紧张素转换酶2(ACE2)是肾素-血管紧张素系统(RAS)中的关键元素。ACE2是在20年前发现的,与ACE 相似度超过60%。但是,ACE和ACE2的活性位点不同,因此ACE抑制剂不能抑制ACE2的活性。ACE2是一种糖蛋白-金属蛋白酶,以两种形式存在:膜结合的和可溶的。

膜结合形式包含跨膜结构域,胞外结构域将其锚定在质膜上。它以可溶形式被切割并分泌为N末端胞外域,并且在循环中的浓度非常低。尽管疾病(糖尿病,CKD,高血压)的水平可能升高,但循环中ACE2的意义尚不清楚。ACE2具有多种底物,包括激肽,阿佩林,神经降压素,强啡肽,生长素释放肽,淀粉样蛋白和血管紧张素。ACE2的最著名功能是充当ACE的生理平衡,通过将Ang I转化为Ang-(1-9),并将Ang II转化为Ang-(1-7),提供血管紧张素II(Ang II)的稳态调节,具有组织保护作用。ACE2表达在血管,心脏,肾脏以及卵巢,睾丸,小肠和肺等器官。

除了其酶功能外,ACE2还具有非催化作用,包括调节肾-氨基酸转运,肠中性氨基酸转运和胰腺胰岛素分泌。其中一些作用是通过collectrin(ACE2的同源物)介导的。此外,ACE2还充当某些冠状病毒(CoV)的受体。SARS CoV-2感染是通过使用ACE2作为细胞进入的功能受体而引发的,该过程涉及丝氨酸蛋白酶TMPRSS2,随后出现肺部和肠胃道病毒血症。

ACE2是一种多功能蛋白(图源自Clinical Science )

由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注。新型冠状病毒感染被认为是从动物传播的,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。到2020年1月,怀疑最初受感染的患者是通过人与人之间的传播感染了该病毒。自2020年1月以来,该病毒已迅速传播到中国大部分地区和其他国家。截至2020年4月10日,全球确诊病例累计超过160万例,死亡9.6万余例。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。

然而,关于SARS-CoV-2引起疾病的分子机制以及宿主与病原体之间的相互作用,以及宿主免疫反应如何发生的信息仍然很少。尽管ACE2和TMPRSS2已被确定为与SARS-CoV-2效应相关的分子机制的一部分,并已被建议作为推定的治疗靶点。迫切需要更好地了解SARS-CoV-2-ACE2的基础科学,以便可以开发针对疾病的抗病毒治疗。

考虑到RAS在高血压,心血管疾病和肾脏疾病的病理生理中的重要作用,有人提出ACE抑制剂和Ang II受体阻滞剂(ARB)可能通过上调ACE2而增加COVID-19感染的风险。然而,迄今为止,尚无令人信服的临床证据将ACE抑制剂和/或ARB与COVID-19的严重程度和死亡率联系起来,需要进一步的临床研究。

参考消息:

https://portlandpress.com/clinsci/article-lookup/doi/10.1042/CS20200363