首張感染新冠病毒人肺細胞的分子反應圖繪就

2020-12-05 科技日報

科技日報記者 馮衛東

通過將生物工程化的人類肺泡細胞與高精度質譜技術相結合，美國波士頓大學醫學院的研究人員報告了感染新冠病毒的人肺細胞的首張分子反應圖，從而為阻斷新冠病毒提供了疾病病理學基礎和新的治療靶標。

研究人員發現，一種重要的蛋白質修飾類型——磷酸化，在被新冠病毒感染的肺細胞中變得異常。蛋白質的磷酸化在調節生物體細胞內的蛋白質功能中起主要作用，在正常/健康細胞中，蛋白質豐度和蛋白質磷酸化通常是高度受控的過程。但是，他們發現新冠病毒使肺細胞混亂，導致這些細胞內蛋白質數量和蛋白質磷酸化頻率發生異常變化。這些異常變化有助於病毒繁殖並最終破壞細胞，感染細胞的破壞可能導致廣泛的肺損傷。

研究人員稱，新冠病毒進入肺細胞後，就開始快速利用細胞的核心資源，而這些資源是細胞正常生長和發揮功能所必需的。病毒利用這些資源進行增殖，同時逃避了人體免疫系統的攻擊。通過這種方式，新病毒形成，隨後離開疲憊且嚴重受損的肺細胞，使其自我毀滅。這些新病毒隨後又感染其他細胞，重複相同的周期。

研究人員檢查了新冠病毒感染後1小時到24小時內的肺泡細胞，以了解肺細胞發生的即時變化（在新冠病毒感染後1、3和6小時）以及感染24小時後發生了什麼變化。然後將這些變化與未感染的細胞進行比較。提取來自感染和未感染的肺泡細胞的所有蛋白質（對應於不同的時間點），並用獨特條形碼標籤進行標記。這些只能通過質譜儀準確檢測的標籤，允許對蛋白質和細胞中的磷酸化豐度進行可靠的量化。

結果表明，與正常/未感染的肺細胞相比，新冠病毒感染的肺細胞在數千種蛋白質的豐度和磷酸化事件中顯示出巨大的變化。此外，新冠病毒最早在感染後一小時就引起了大量此類變化，並為完全劫持宿主肺細胞奠定了基礎。

為確定新冠病毒治療的潛在機會，研究人員還分析了他們的數據，發現至少有18種預先存在的臨床批准藥物（最初為其他醫學病症/疾病開發）可以潛在地重新用於新冠病毒治療，這些藥物有望阻止新冠病毒在肺細胞中的增殖。

編輯：劉義陽

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