來自新加坡南洋科技大學(NTU新加坡)、科學、技術和研究局(A*STAR)和新加坡國立大學的一組科學家發現了蛋白質在檢測普通感冒病毒和啟動抗感染免疫反應方面的作用。
發表在雜誌上的一項研究科學在2020年10月22日,他們發現在皮膚和氣道中發現的NLRP 1蛋白是一種檢測人類鼻病毒(HRV)的傳感器。當NLRP 1破壞呼吸道時,它會引發免疫反應,導致肺部炎症,並引起普通感冒的症狀。
HRV是兒童和成人常見的感冒和急性呼吸道疾病的主要病因,嚴重時會導致毛細支氣管炎和肺炎。
研究小組說,發現NLRP 1的目的可能會導致新的治療普通感冒症狀,每年影響數百萬人。他們計劃與臨床醫生合作開發「關閉」或阻斷NLRP 1的藥物,以減輕HRV相關疾病的嚴重程度。然而,研究小組注意到,阻斷人類肺細胞中的蛋白質並不會增加病毒載量,這是指受感染者血液中病毒的數量。
「既然我們知道NLRP 1是檢測到普通感冒病毒後炎症的」開關「,下一步就是想辦法阻止它的激活,並儘量減少它引發的炎症反應,」來自臺大李江江醫學院和新加坡A*明星皮膚研究所(SRIS)的助理教授富蘭克林·鍾說。
鍾助理教授與新加坡A*星基因組研究所和分子和細胞生物學研究所的Bruno Reversade教授以及第一作者、SRIS研究員Kim S.Robinson博士一起撰寫了這項研究。
鍾教授說,他們對免疫系統功能的新見解可以幫助科學家開發出更有效的方法來治療人類氣道的其他炎症性疾病。
他說:「這項工作標誌著我們對我們的免疫系統如何使用特殊蛋白質來感知和抵禦病毒病原體的認識取得了重大進展。這些知識將有助於設計包括流感和新冠肺炎在內的病毒性疾病的治療方案。」
科學家們已經知道NLRP 1多年了,但它的確切用途尚不清楚。它是一種叫做「類似點頭的受體」的蛋白質,它是免疫系統中的感受器,能觸發人體對入侵病原體的反應。
當研究小組在2017年開始他們的研究時,他們假設NLRP 1作為病毒的傳感器,因為它在人體皮膚和肺部--通常暴露於病毒病原體的表面--中非常豐富。
研究小組針對幾種病毒對NLRP 1進行了篩選,以確定是否有任何病毒會觸發該蛋白。經過幾個月的試驗,他們觀察到HRV製造的一種名為3 Cpro的酶在人氣道細胞中激活了NLRP 1。
他們發現,3 Cpro酶在某一特定點進入NLRP 1,觸發一種炎症性『細胞死亡』,這是感染期間迅速清除HRV等病原體的一個重要過程。
同時也是土耳其伊斯坦堡科奇大學遺傳學教授的Reversade教授說,確定NLRP 1的目的是了解我們的身體如何應對HRV感染的關鍵一步。
Reversade教授說:「這一發現有直接價值,因為我們可以更好地理解為什麼HRV感染會導致免疫系統較弱的個體,如幼兒、老年人和哮喘患者出現併發症。」
他補充說,這項研究的價值可以擴展到由同一家族的病毒引起的其他疾病。
他說:「以NLRP 1為目標,對多種人類疾病可能有治療作用。我們對這類病毒的免疫反應,亦與兒童手足口病(HFMD)相關的柯薩奇病毒(Coxsackievirus)有關。」