首次發現新冠病毒感染人體細胞的新受體AXL

2021-01-13 網易

　　

　　2019年至今新冠疫情爆發並在全球大流行，嚴重威脅了全球公共衛生安全。在抗擊新冠肺炎疫情這場特殊的戰役裡，病毒毒株分離鑑定、感染機理、快速檢測、診療方案、抗病毒藥物的篩選以及疫苗研製都在被積極推進，科研人員功不可沒。

　　非常明確的是，新冠病毒SARS-CoV-2通過Spike蛋白與宿主ACE2受體結合，介導膜融合和病毒侵入。儘管SARS-CoV-2感染主要表現為呼吸系統症狀，但單細胞測序數據表明，在各種人體組織中，尤其是肺和支氣管組織中，總體ACE2表達較低[1]。這說明新冠病毒感染過程中仍有其他未知受體或輔助受體參與發揮作用。

　　10月20日，兩篇來自Science的文章同時揭示了新冠入侵新途徑：細胞表面的Neuropilin-1（NRP1，神經纖毛蛋白）結合新冠病毒S1。NRP-1在人體許多組織中高表達，包括呼吸道，血管和神經元，為新冠病毒能感染呼吸系統以外器官及其高度傳染性提供了一項解釋[2,3]。11月12日，Cell 期刊發表的研究表明硫酸乙醯肝素同樣為新冠病毒的輔助受體。11月26日，鍾輝、陳薇院士和秦成峰研究員與曹源教授等人的研究表明B族Ⅰ型清道夫受體（SR-B1）是新冠病毒的輔助受體。新冠病毒的Spike蛋白能與人體內重要代謝物—高密度脂蛋白（HDL）結合，HDL隨後成為S蛋白和細胞表面SR-B1的「橋梁」，促進病毒對細胞的黏附和入侵[4]。

　　2021年1月8日，西湖大學李旭、黃晶及復旦大學陸路等團隊研究發現酪氨酸蛋白激酶受體UFO(AXL)與SARS-CoV-2病毒Spike蛋白的N末端(NTD)存在特異性相互作用,研究成果發表在Cell Research上[5]。

　　? HEK293T細胞中AXL的過表達與ACE2的過表達可以同樣有效促進SARS-CoV-2的入侵。AXL不僅可以促進SARS-CoV-2病毒的入侵，還可以促進病毒繁殖。

　　? 敲除AXL則顯著降低H1299肺細胞和人原代肺上皮細胞的SARS-CoV-2感染。

　　? 可溶性人源重組AXL在高水平表達AXL的細胞中阻斷SARS-CoV-2感染。

　　? 可溶性人源ACE2無法阻止AXL過表達細胞中的病毒感染，反之亦然；可溶性人類AXL而非ACE2阻止了人肺上皮細胞的SARS-CoV-2病毒感染；這表明AXL以不依賴ACE2的方式特異性促進SARS-CoV-2進入人肺上皮細胞，AXL獨立發揮功能【可溶性受體無法像正常受體發揮介導作用，反而會阻斷病毒入侵】。

　　? 來自COVID-19患者的支氣管肺泡灌洗液細胞中，AXL表達水平與SARS-CoV-2 S水平高度相關。

　　AXL在幾乎所有人體器官中廣泛表達，在人的肺和支氣管上皮組織和細胞中，AXL表達遠高於ACE2表達。AXL以不依賴ACE2的方式促進SARS-CoV-2感染人肺上皮細胞，真實的SARS-CoV-2感染檢測進一步證實了這種可能的情況。儘管如此，仍需要進一步研究以確定AXL和ACE2是否利用相同的輔因子或參與相似的感染過程，以及是否存在其他受體參與介導病毒入侵，畢竟病毒感染並沒有隨AXL/ACE2敲降而完全消除。

　　以上這些發現表明SARS-CoV-2入侵人體的又一候選受體AXL得到鑑定，其在促進人類呼吸系統的病毒感染中發揮重要作用，表明它是未來臨床幹預策略的潛在目標；進一步發現和闡明其具體機制，將有效推動新冠病毒診療方案的完善和實施。

　　參考文獻：

　　[1] Lukassen S, Chua R L, Trefzer T, et al. SARS‐CoV‐2 receptor ACE 2 and TMPRSS 2 are primarily expressed in bronchial transient secretory cells[J], 2020, 39(10):e105114.

　　[2] Cantuti-Castelvetri L, Ojha R, Pedro L D, et al. Neuropilin-1 facilitates SARS-CoV-2 cell entry and infectivity[J], 2020, 370(6518):856-860.

　　[3] Mahla R S. Neuropilin-1 Receptor Mediates SARS-CoV2 Infection[J].

　　[4] Clausen T M, Sandoval D R, Spliid C B, et al. SARS-CoV-2 Infection Depends on Cellular Heparan Sulfate and ACE2[J]. Cell, 2020, 183(4):1043-1057.e15.

　　[5] Wang S, Qiu Z, Hou Y, et al. AXL is a candidate receptor for SARS-CoV-2 that promotes infection of pulmonary and bronchial epithelial cells[J]. Cell Research, 2021.

特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布，本平臺僅提供信息存儲服務。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關焦點

  • 【新冠疫情】科學前沿首次發現新冠病毒感染人體細胞的新受體AXL
    在抗擊新冠肺炎疫情這場特殊的戰役裡，病毒毒株分離鑑定、感染機理、快速檢測、診療方案、抗病毒藥物的篩選以及疫苗研製都在被積極推進，科研人員功不可沒。　　 非常明確的是，新冠病毒SARS-CoV-2通過Spike蛋白與宿主ACE2受體結合，介導膜融合和病毒侵入。
  • 科學家發現一種特殊的受體參與了新冠病毒感染細胞的過程
    科學家們可能已經發現了一個以前未知的步驟，參與了使新冠病毒感染細胞的機制。科學家們發現，SARS-CoV-2與一種名為神經纖毛蛋白-1（NRP1）的受體結合，這種受體存在於人體內部的各個地方。這種連接促進了刺突糖蛋白和ACE2受體之間的關鍵聯動。
  • 新冠研究中國登上Science封面首次揭示新冠病毒人體蛋白受體結構
    【新智元導讀】日前，西湖大學周強實驗室的一項關於新冠病毒的研究登上了最新一期Science封面，該研究利用冷凍電鏡技術成功解析了此次新冠病毒的受體——ACE2的全長結構，屬全球首次。該成果最終將對研發精準的新冠肺炎診斷、治療手段起到關鍵作用。「新智元急聘主筆、高級主任編輯，添加HR微信（Dr-wly）或掃描文末二維碼了解詳情。」
  • 過於狡猾:西湖大學/復旦大學發現新冠病毒進入人體細胞的新受體
    新冠肺炎的致病病原體SARS-CoV-2，是一種具有高度傳染性的包膜正鏈RNA病毒，能夠在人類中引起上呼吸道疾病，發燒和嚴重肺炎。SARS-CoV-2優先感染呼吸道細胞，但已在幾乎所有人體器官中被檢測到，包括肺、咽、心臟、肝臟、腦、腎臟和消化系統器官。
  • 研究發現新冠病毒能「劫持」人體免疫細胞
    參考消息網4月13日報導境外媒體稱，科學家警告說，新冠病毒能殺死強大的人體免疫細胞，而這些免疫細胞本應殺死病毒。據香港《南華早報》網站4月12日報導，由上海和紐約研究人員組成的一個團隊意外地發現了這一點，而這剛好符合一線醫生的觀察結果，即新冠病毒能攻擊人體免疫系統。報導稱，上海復旦大學和紐約血液中心的研究人員把活性新冠病毒置入實驗室培養的T淋巴細胞系。
  • 陳薇院士等發現新冠病毒「劫持」HDL並通過SR-B1受體促進其感染
    然而，ACE2在許多組織中的表達水平較低，這提示新冠病毒的入侵還依賴未知的輔助受體。近期多篇頂級期刊報導了新冠病毒入侵的新型輔助受體：2020年10月20日，同日兩篇Science期刊發表的研究表明NRP1能夠增強新冠病毒的感染能力【1,2】；2020年11月12日，Cell期刊發表的研究表明硫酸乙醯肝素同樣為新冠病毒的輔助受體【3】。
  • 新冠病毒刺突柔性結構發現 可靈活尋找與靶細胞對接受體
    新冠病毒刺突柔性結構發現　　可靈活尋找與靶細胞對接受體　　國際戰「疫」行動　　科技日報柏林8月19日電 (記者李山)近日，德國科學家使用高解析度成像和計算機輔助方法分析了新冠病毒的刺突結構，發現病毒表面的刺突可像栓在線上的氣球一樣運動，靈活地尋找與靶細胞對接的受體。
  • 人體細胞感染新冠病毒後會長出帶毒液的觸角,進一步感染其他細胞
    據最新一期《細胞》雜誌刊發的論文，由美國加州大學主持的一個國際科研團隊首次用顯微鏡揭示了新冠病毒感染人體細胞的「邪惡」過程：新冠病毒會使被感染的細胞「殭屍化」，長出攜帶病毒毒液的觸角，進一步感染其他細胞。
  • 武漢病毒所等首次揭示新冠病毒感染人汗腺細胞
    新冠病毒能夠感染人體多個器官，嚴重情況可能導致多器官的衰竭，在少數COVID-19患者中還出現了皮膚病變的症狀，皮膚可能也是新冠病毒感染的靶器官。上發表通訊文章，題為「Infection of Human Sweat Glands by SARS-CoV-2 」，研究者通過組織病理學和病毒學方法首次發現了新冠病毒能夠感染人體汗腺
  • 最新發現!這個器官或是新冠病毒感染的「毒庫」
    研究團隊認為，鼻子裡面的兩種細胞或是新冠病毒的初次感染場所，而且這兩類細胞很有可能是新冠病毒實現高效人傳人的病毒存儲庫。（網絡配圖）該團隊在分析了人類細胞圖譜聯盟等資料庫的健康人組織的單細胞RNA測序數據之後，首次發現：新冠病毒進入細胞所需的受體蛋白ACE2和必需的蛋白酶TMPRSS2，在鼻子的杯狀細胞（分泌細胞）和纖毛細胞中同時高表達。
  • 西湖大學冷凍電鏡解析新冠病毒細胞受體結構:「開關」雙構象
    人體細胞上相應的受體蛋白好比是一把「鎖」，病毒要想進入人體細胞，得有相應的「鑰匙」才能打開。新冠病毒的「鑰匙」是其S蛋白，而ACE2則是病毒入侵的「鎖」。通過解析生物結構可以了解病毒細胞是如何與人類受體結合，進而入侵人體的。
  • 外媒:新冠病毒感染人類的新路徑是什麼?
    參考消息網9月28日報導阿根廷布宜諾斯艾利斯經濟新聞網9月27日發表記者胡安·迪利翁的一篇文章，題為《新冠病毒感染我們的新路徑是什麼？》，內容摘要如下：兩個由歐洲神經生理學家和分子生物學家組成的團隊一致認為，新冠病毒可能打開了人類的另一把鎖，可以在包括大腦在內的眾多身體組織內繁殖。這項旨在了解新冠病毒如何進入人體並在器官內蔓延的研究已公布在美國生物學論文檔案網上。分別來自芬蘭赫爾辛基大學和德國慕尼黑工業大學的團隊的論文共同得出如上結論。
  • 西湖大學成功解析新冠病毒細胞受體的空間結構
    2月19日凌晨，西湖大學官方微信公眾號刊發文章稱，近日，西湖大學周強實驗室利用冷凍電鏡技術成功解析此次新冠病毒的受體——ACE2的全長結構。這是世界上首次解析出ACE2的全長結構。新型冠狀病毒感染引發的肺炎疫情爆發後，武漢病毒研究所的科學家發現，新型冠狀病毒和2003年的SARS病毒一樣，也是通過識別ACE2蛋白進入人體細胞的，ACE2是「新冠病毒」侵入人體的關鍵。研究發現，在SARS病毒和「新冠病毒」侵入人體的過程中，ACE2就像是「門把手」，病毒抓住它，從而打開了進入細胞的大門。
  • 研究發現新冠病毒進入人體新路徑
    新華社北京10月24日新媒體專電 西媒稱，兩項獨立研究發現了一條迄今為止不為人知的新路徑，有望為新冠肺炎藥物研發開闢一扇新大門。據西班牙《阿貝賽報》網站10月21日報導，研究人員發現，病毒的刺突蛋白能識別並與人體細胞表面的神經纖毛蛋白-1（NRP-1）結合。
  • 西湖大學等單位發現新冠病毒進入人體細胞的新型受體
    病原體SARS-CoV-2通過其刺突（S）糖蛋白與宿主受體ACE2結合，該蛋白介導膜融合和病毒進入。儘管ACE2作為SARS-CoV-2受體的作用是明確的，但研究表明ACE2在各種人體組織中，尤其是在呼吸道中的表達極低。因此，可能存在促進SARS-CoV-2進入呼吸系統細胞的其他宿主受體和/或共受體。
  • 新冠病毒如何侵入人體細胞?專家最新成果揭曉答案
    此前的研究表明，新冠病毒要想侵入人體細胞，必須藉助它表面的S蛋白抓住人體細胞膜表面的ACE2蛋白，並與之結合，才能進入人體細胞為非作歹。那麼，S蛋白是如何抓住ACE2蛋白的?ACE2蛋白長的什麼樣?兩者結合的過程中到底發生了什麼?
  • 新冠病毒可利用細胞內在膽固醇代謝增強感染
    中國人民解放軍軍事醫學科學院生物工程研究所（北京）的鐘輝及其同事研究發現，新冠病毒可能利用細胞的內在膽固醇代謝增強感染。
  • 西湖大學團隊成功解析新冠病毒細胞受體的空間結構
    西湖大學 周強 近日，西湖大學周強實驗室利用冷凍電鏡技術成功解析此次新冠病毒的受體據悉，bioRxiv最近一段時間收到大量有關新冠病毒的研究論文投稿，為避免誤導讀者，相關論文都要經過二次審核，所以從投稿到上線所需時間比其他論文要延遲一到數日。 新型冠狀病毒感染引發的肺炎疫情暴發後，武漢病毒研究所的科學家發現，新型冠狀病毒和2003年的SARS病毒一樣，也是通過識別ACE2蛋白進入人體細胞的，ACE2是「新冠病毒」侵入人體的關鍵。
  • 科普|人類細胞中哪些受體可以幫助新冠病毒侵入人體?
    《科學》雜誌近期刊登了兩個研究團隊的研究報告，他們都發現新冠宿主細胞上有一種叫作神經菌毛素-1（NRP1）的受體，它和ACE2受體一樣會與新冠病毒表面刺突蛋白相結合，輔助病毒侵入宿主細胞　　兩項獨立研究顯示，除了血管緊張素轉換酶（ACE2），人類細胞上可能還有一種受體可以幫助新冠病毒侵入人體。
  • 新冠病毒與HIV一樣:損害T細胞!
    免疫系統有許多成分，共同作用保護身體免受外來病毒的入侵。免疫細胞中最重要的一種是T淋巴細胞（T細胞），作為一種白細胞，T細胞是適應性免疫的核心，可以調節免疫系統對特定病原體的反應。 現在，美國和中國的科學家都發現：新冠病毒會攻擊免疫系統中的T細胞。