新冠病毒持续威胁全球公共健康安全,截止2021年全球累计感染人数接近9000万,死亡人数超过190万。国内疫情形势也较为严峻,河北等地出现了聚集性疫情。理解新冠病毒与人体免疫系统的相互作用,是阐明新冠病毒感染特征的重要基石,也是开发药物疫苗、诊断治疗的理论依据。血管紧张素转化酶 2(ACE2)、丝氨酸蛋白酶(TMPRSS2)等在新冠病毒入侵细胞中发挥重要作用,然而病毒感染往往是多条通路并举,伴随机体免疫细胞和分子的全局性改变,更多新冠病毒相关宿主因子有待挖掘。
第一项研究是西湖大学李旭/黄晶团队与复旦大学陆路团队合作,以“AXL is a candidate receptor for SARS-CoV-2 that promotes infection of pulmonary and bronchial epithelial cells”为题发表在国际期刊Cell Research。
研究者利用串联亲和纯化/质谱系统性分析了肺和支气管细胞内与新冠病毒S蛋白形成复合体的宿主蛋白质,结果发现酪氨酸蛋白激酶受体UFO(AXL)能够在HEK293T细胞中特异性结合病毒刺突蛋白。AXL过表达类似于ACE2能够促进病毒的感染,下调AXL表达相较于ACE2能够更有效降低病毒入侵。研究者还发现可溶重组AXL可能用于抑制新冠病毒感染。该研究揭示了AXL可能是新冠病毒的新型受体。
第二项研究是由香港大学袁国勇团队主导的,该研究发表在国际期刊Nature Communications上,题为“Host and viral determinants for efficient SARS-CoV-2 infection of the human lung”。
研究者基于新冠病毒可以感染SARS-CoV-2低表达的细胞,推测新冠病毒可能存在其他受体,由于冠状病毒NL63以硫酸乙酰肝素为吸附因子,MERS则以唾液酸为吸附因子,因此研究者重点探究了这两种因子是否也介导了新冠病毒的感染。研究者在体外人肺上皮细胞和离体的人肺组织移植物中证实了硫酸乙酰肝素能够作为新冠病毒的吸附受体。而唾液酸对不同病毒及不同过程发挥截然不同的作用,唾液酸能够显著促进MERS的感染,相反唾液酸会限制新冠病毒和SARS与ACE2的吸附作用,但能够在复制过程促进病毒增殖。新冠病毒能够有效克服唾液酸的限制,同时Furin酶切位点也促进了其感染。该研究揭示了宿主因子可能具有高度的病毒种属特异性以及病毒生命周期特异性。
另一项研究则是由华中科技大学夏家红/胡豫团队联合西湖大学郭天南团队开展的,研究成果发表在国际顶级学术期刊Cell上,题为"Multi-organ Proteomic Landscape of COVID-19 Autopsies"。
标题
研究者通过对COVID-19死亡患者不同器官尸检样本进行蛋白质组学分析,发现其中有5336种蛋白表达发生明显改变。研究者发现在肺部组织蛋白酶L1而不是ACE2显著上调,同时在不同器官中都发现了系统性免疫炎症因子高表达,糖脂代谢相关蛋白异常。研究者还观察到缺氧、血管生成、纤维化相关基因在某些器官中表达紊乱,可能造成心血管功能障碍、男性生殖系统损伤等。肺部组织蛋白酶L1可能作为重要的宿主因子在新冠感染中诱导细胞因子过量表达,促进组织纤维化。
这些研究都增进了对于新冠病毒与宿主互作机制的认识,通过多组学整合分析的方式有助于我们深入理解新冠病毒的致病机制,然而目前还只是了解了其中某些关键因子,缺乏整体性、动态性的认识,如何揭示新冠病毒感染引起机体信号通路全局变化依然值得深入探究。
本文根据Nature,Cellpress整理
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