發(fā)現(xiàn)新冠病毒入侵新機(jī)制：感染性強(qiáng)的關(guān)鍵因素是它

日期：2020-10-28 09:30:38

等這個(gè)城市重新按下播放鍵，

等地鐵里的人多到擠不上這一班，

等大排檔里吵到必須扯著嗓子說(shuō)話。

我們終于等到了！

但還有很多國(guó)家和地區(qū)被新冠病毒肆虐，一夜之間喀什激增137例無(wú)癥狀感染者。新冠肺炎已成為全球人類(lèi)健康重大威脅，引發(fā)了公眾對(duì)個(gè)人健康的極度關(guān)注，截至2020年10月27日，全球總計(jì)確診人數(shù)超過(guò)4350萬(wàn)例，死亡人數(shù)累計(jì)115萬(wàn)。

疫情暴發(fā)后不久，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)病毒入侵的兩個(gè)關(guān)鍵分子：

SARS-CoV-2的刺突蛋白可與人體細(xì)胞表面的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2）受體蛋白結(jié)合，這個(gè)受體相當(dāng)于病毒進(jìn)入人體細(xì)胞的“門(mén)鎖”。

而人體細(xì)胞中跨膜絲氨酸蛋白酶（TMPRSS2），是一種可切割A(yù)CE2和刺突蛋白的細(xì)胞表面蛋白酶，在病毒入侵過(guò)程中發(fā)揮了“助攻”作用：激活冠狀病毒的刺突蛋白，為SARS-CoV-2進(jìn)入細(xì)胞提供便利。如果把刺突蛋白比喻成進(jìn)入人體細(xì)胞的“門(mén)鑰匙”的話，那么TMPRSS2相當(dāng)于鑰匙的“潤(rùn)滑油”。

病毒的分子鎖定方法很好地解釋了為什么這兩種冠狀病毒會(huì)在我們身體的一系列組織中造成嚴(yán)重破壞，從肺部到消化道。

然而，這還沒(méi)有研究闡明為什么新冠病毒比SARS的傳播能力更強(qiáng)？

北京時(shí)間10月21日，來(lái)自頂級(jí)期刊 Science上的兩份不同文章的同一研究，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)讓新冠病毒能夠在人類(lèi)細(xì)胞中具有高度傳染性并且迅速傳播的“秘密開(kāi)關(guān)”。

由德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)和芬蘭赫爾辛基大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了新冠病毒進(jìn)入人體細(xì)胞的另一種方式：一種已知可以與弗林蛋白酶切割的底物結(jié)合的蛋白Neuropilin-1（NRP1）顯著增強(qiáng)了新冠病毒的感染力。

來(lái)自?xún)煞莶煌撐牡男卵芯勘砻?，為了有效地感染人?lèi)細(xì)胞，新冠病毒還能夠利用一種叫做神經(jīng)纖毛蛋白（Neuropilin-1，簡(jiǎn)稱(chēng)NRP1）的受體，使其與S蛋白相結(jié)合促進(jìn)感染——這種受體在包括呼吸道、血管和神經(jīng)元在內(nèi)的許多人體組織中都非常豐富。同時(shí)也指出了新的潛在靶點(diǎn)，對(duì)于開(kāi)發(fā)抗新冠病毒的藥物有重要意義。

為了證明NRP1的參與，巴利斯特雷里在研究中使用了缺乏這兩種受體的人類(lèi)細(xì)胞，然后利用基因工程技術(shù)引入NRP1受體，并讓這些細(xì)胞接觸新冠病毒。巴利斯特雷里解釋說(shuō)，神經(jīng)纖毛蛋白存在于我們細(xì)胞的外部。研究表明，它結(jié)合的部位與ACE2不同，后者是“粘在”病毒蛋白的頂部。他說(shuō)：“如果這兩種受體都存在，就像呼吸道一些細(xì)胞一樣，那么新冠病毒的感染能力就會(huì)得到極大提升。”

在模擬病毒到達(dá)上呼吸道的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家們構(gòu)建了一種與新冠病毒形狀和大小相同的合成納米粒子，并對(duì)其覆蓋上能與神經(jīng)纖毛蛋白結(jié)合的蛋白質(zhì)和肽的碎片。巴利斯特雷里說(shuō)：“在我們把它插入麻醉小鼠的鼻子后，結(jié)果令人驚訝：兩個(gè)小時(shí)后，納米顆粒已經(jīng)到達(dá)腦部，它首先出現(xiàn)在嗅球，并經(jīng)由此處到達(dá)大腦皮層。”

病毒也能通過(guò)鼻子侵入人體，并且可能以嗅覺(jué)神經(jīng)元為目標(biāo)。存在于鼻內(nèi)的神經(jīng)元較為特殊，因?yàn)樗鼈円簧荚趶?fù)制。事實(shí)上，我們喪失了嗅覺(jué)后是可以恢復(fù)它的。這些神經(jīng)元的祖細(xì)胞能夠重建連接鼻子和大腦的軸突，因此這兩個(gè)器官之間存在一條直接通道，也就可能被病毒利用。

研究通訊作者、赫爾辛基大學(xué)的病毒學(xué)家Giuseppe Balistreri說(shuō)：“如果你認(rèn)為ACE2是進(jìn)入細(xì)胞的大門(mén)，那么NRP1可能是引導(dǎo)病毒走到門(mén)口的一個(gè)因素。ACE2在大多數(shù)細(xì)胞中低水平表達(dá)。因此，病毒很難找到入口進(jìn)入。像NRP1等其他因素，可能幫助病毒找到了大門(mén)。由于NRP1在鼻腔內(nèi)的神經(jīng)組織中大量表達(dá)，我們可以想象，當(dāng)我們聞到被感染的液滴時(shí)，就如同為新冠病毒鋪上了一塊兒紅毯。”

研究人員發(fā)現(xiàn)NRP1能夠與S蛋白結(jié)合顯著增強(qiáng)了新冠病毒對(duì)于宿主細(xì)胞的感染力。在體外試驗(yàn)中，研究人員證明存在ACE2的情況下，NRP1可以促進(jìn)病毒感染。如果該段氨基酸的序列被改變后，NRP1便失去了幫助增強(qiáng)新冠病毒感染的能力。

慕尼黑工業(yè)大學(xué)分子神經(jīng)生物學(xué)教授 Mikael Simons 說(shuō)：“我們可以確定，至少在我們的實(shí)驗(yàn)條件下，NRP1促進(jìn)了向大腦的運(yùn)輸。但是，對(duì)于SARS-CoV-2是否也是如此，我們還不能下結(jié)論，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)患者中，這種途徑很可能被免疫系統(tǒng)抑制。”

目前研究人員只能推測(cè)涉及的分子過(guò)程，需要進(jìn)一步的研究來(lái)闡明這個(gè)問(wèn)題。

現(xiàn)在推測(cè)直接阻斷neuropilin-1是否是一種可行的新冠治療方法還為時(shí)過(guò)早，而且它可能會(huì)導(dǎo)致副作用。目前，他們的實(shí)驗(yàn)室正在測(cè)試新分子的效果，這些新分子是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)阻斷病毒和neuropilin-1之間的連接。“初步結(jié)果非常有希望，我們希望在不久的將來(lái)獲得體內(nèi)驗(yàn)證。”

更重要的是，通過(guò)使用單克隆抗體、實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建的類(lèi)似于天然抗體的蛋白質(zhì)或阻止相互作用的選擇性藥物，能夠降低SARS-CoV-2感染人類(lèi)細(xì)胞的能力，這凸顯了這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)在對(duì)抗COVID-19方面的潛在治療價(jià)值。

武漢華美生物助力新型冠狀病毒研究，高質(zhì)量SARS-CoV-2相關(guān)科研產(chǎn)品持續(xù)更新中，包括新冠病毒相關(guān)ELISA試劑盒、S蛋白/抗體、N蛋白/抗體、RBD納米抗體、Spike RBD抗體對(duì)、六大突變體蛋白、新冠非結(jié)構(gòu)蛋白、新冠病毒-宿主互作蛋白等相關(guān)產(chǎn)品！

☆特別推薦☆