新冠病毒受体ACE2:与蝙蝠冠状病毒结合新发现!
近年来,新冠病毒(SARS-CoV-2)的暴发让全球科学界将目光聚焦在了一个名为血管紧张素转换酶2(Angiotensin-Converting Enzyme 2.ACE2)的蛋白质上。广州实验室石正丽团队在《Cell》发表最新研究成果,发现一种名为HKU5-CoV-2的蝙蝠冠状病毒,其受体结合域能以独特方式与ACE2结合,感染人类呼吸道和肠道类器官,跨物种传播给人的风险性极高。
ACE2
ACE2不仅是新冠病毒入侵人体的关键受体,还在人体内发挥着重要的生理功能。ACE2是人体内调节血压和电解质平衡的关键酶,广泛分布于肺、心脏、肾脏等器官的细胞表面。然而,自2003年SARS疫情以来,ACE2因成为冠状病毒入侵宿主细胞的“钥匙”而备受关注。2020年新冠病毒的暴发进一步揭示了ACE2在病毒传播中的核心作用。人体肺组织中约0.64%的细胞表达ACE2.其中83%为II型肺泡上皮细胞。男性ACE2表达水平显著高于女性(1.66% vs. 0.44%),且亚裔男性ACE2表达比例更高(2.5%)。
ACE2在人体多个器官中均有表达,包括:呼吸道中鼻腔、气管和肺泡上皮细胞。消化道中肠道上皮细胞。心血管系统中心脏和血管内皮细胞以及肾脏的肾小管上皮细胞。ACE2在不同部位的高表达,使得新冠病毒不仅能感染呼吸系统的细胞,还能影响其他器官的细胞,比如肠道和心脏,导致多种临床症状。
针对
新冠病毒的变异株(如Delta和Omicron)在S蛋白上发生了多次突变,这些突变增强了病毒与ACE2的结合能力,使得病毒传播力更强。由于ACE2在病毒感染中的关键作用,科学家们正在探索以ACE2为靶点的治疗方法。
复旦大学团队发现,冠状病毒刺突蛋白在结合ACE2后形成一种早期融合中间态构象,针对此构象设计的双功能药物可同时阻断病毒入侵并灭活病毒颗粒,为广谱抗冠状病毒药物开发提供了新思路。针对蝙蝠源MERS冠状病毒,同样能够利用ACE2作为受体,科学家为其设计了一种可溶性ACE2突变体,能有效中和病毒活性。此外,利用人工智能系统对2674种已上市药物进行筛选,发现沐舒坦等现有药物可能通过干扰ACE2与病毒结合,从而发挥治疗作用。
新冠病毒受体ACE2与蝙蝠冠状病毒结合的新发现,提醒我们,病毒与宿主之间的相互作用是复杂而微妙的。在全球健康面临挑战的今天,继续探索冠状病毒的来源及其与人类受体的关系,将有助于我们更好的预防未来疫情。
参考文献:
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