新式冠状病毒绑架2型肺泡上皮细胞研制药物和疫苗有期望

2020-01-31 13:17:29  阅读:1573 来源: 放大字体  缩小字体

(南方周末报系原创,限时免费阅览中)

新研讨发现,引发新式冠状病毒肺炎的2019-nCoV针对肺泡上皮细胞下手,与这类细胞上的ACE2受体结合,侵略肺部细胞。男性表达ACE2的2型肺泡上皮细胞份额比女人更高,亚裔男性比其他人种表达ACE2的2型肺泡上皮细胞占比更高。该项研讨供给了针对ACE2研制靶向医治药物和防备疫苗的重要头绪。

国家病原微生物资源库于2020年1月24日发布了由我国疾病防备操控中心病毒病防备操控所成功别离的我国榜首株病毒电镜相片(新华社/图)

到2020年1月30日7时,全国新式冠状病毒肺炎疫情为,确诊7201例,逝世170人。疫情还在上升。可是,应对疫情也有了新的开展,体现在对新式冠状病毒2019-nCoV侵略人体肺泡细胞的机理上。

此前,我国科学院上海巴斯德研讨所和我国科学院武汉病毒研讨所的科学家先后发现2019-nCoV进入细胞需求血管严峻素转化酶2(ACE2)这一受体。并且,2019-nCoV与引发严峻急性呼吸综合征(SARS)的病毒SARS-CoV的基因序列有70%的相似性,与引发中东呼吸综合征(MERS)的病毒MERS-CoV的基因序列有40%的相似性。它们都是经过ACE2侵略人体。

不过,这三种不同冠状病毒与宿主细胞效果的要害spike基因(编码S-蛋白),有较大的差异性。虽然2019-nCoV的S-蛋白中与人体ACE2蛋白(受体)结合的5个要害氨基酸有4个发作了改变,但改变后的氨基酸却在整体性上完美地保持了SARS-CoV的S-蛋白与ACE2蛋白相互效果的原结构构象。

因而,虽然2019-nCoV的新结构与ACE2蛋白相互效果才干由于丢掉了少量氢键有所下降,但仍然到达很强的结合才干。

现在,上海同济大学医学院左为教授团队在预印本网站bioRxiv上宣布了一项重要研讨成果,进一步提醒了2019-nCoV侵略肺泡细胞的机理,有几个方面的发现。

研讨团队剖析了43000多位并非感染2019-nCoV的健康者的肺细胞的单细胞RNA测序数据(选用一个开源的数据库中包括的8位健康肺移植供体的肺部细胞单细胞RNA测序数据,共有43134个细胞),发现肺里边83%的ACE2散布在2型肺泡上皮细胞(AT2)外表。当然,人体的1型肺泡、支气管上皮和血管内皮等多种细胞都会表达ACE2,可是没有2型肺泡上皮细胞表达的ACE2多。

这在某种程度上预示着,2019-nCoV侵略肺泡细胞首要是对准2型肺泡上皮细胞下手,与这类细胞上的ACE2受体结合,侵略肺部细胞。

其次,研讨团队也发现,男性表达ACE2的2型肺泡上皮细胞份额比女人更高,男女之比为1.66% vs 0.44%。并且亚裔男性比其他人种表达ACE2的2型肺泡上皮细胞占比更高,这个份额为2.5% vs 0.47%。

这或许能解说,为何此次新式冠状病毒肺炎患者男性和亚裔居多。迄今,国内发病者中,男性感染者占64%。并且,武汉金银潭医院的黄朝林教授在《柳叶刀》上宣布的前期感染者多个方面数据显现,男性感染者有30人,女人感染者有11人,男性占比更大,为73%。

此外,有15个国家也现已呈现了新式冠状病毒感染患者,但大多数是亚裔。不过,对此的解说还需求未来疫情的开展才干愈加清晰,由于新式冠状病毒肺炎首要是在我国发作,当然以我国人和亚裔居多。

新式冠状病毒肺炎患者的另一个体现是,72%的感染者是超越40岁的人群,40%的感染者自身还有其他疾病,如糖尿病、高血压等。这说明,年纪和免疫力也是2019-nCoV侵略人体的要素,年纪大、体质弱者或许简单引起2019-nCoV感染,并且感染后会呈现较多和较严峻的症状,首要体现为发热、乏力、干咳、鼻塞、流涕等。大约对折患者会在一周后呈现呼吸困难,少部分患者可加快速度进行开展为急性呼吸困顿综合征、脓毒症休克、难以纠正的代谢性酸中毒和呈现凝血功能障碍。

可是,左为团队的研讨也发现,表达ACE2的2型肺泡上皮细胞与年纪或吸烟情况之间没有相关,这说明,假如2019-nCoV首要是以2型肺泡上皮细胞为进犯方针,则吸烟和年纪与2019-nCoV的侵略无多大相关性。

别的,把不表达ACE2和表达ACE2的2型肺泡上皮细胞进行比较时发现,那些表达ACE2的2型肺泡上皮细胞里边,有几十个基因的表达水平明显升高,触及病毒的仿制、安装和生命周期的调理等。这说明,虽然该项研讨确定表达ACE2的2型肺泡上皮细胞是2019-nCoV的侵略方针,可是其间的机制却非常复杂,触及几十个基因的表达。这些基因表达有许多是有利于病毒的繁衍和传达的。这也能够解说为何一些患者在感染之后会呈现严峻的肺泡损害。

不过,该项研讨还有一个细节或许有待进一步解说。从总体上来看,大约0.64%的人类肺细胞会表达ACE2,83%的表达ACE2的细胞是2型肺泡上皮细胞(AT2),大约占一切AT2细胞的1.4%左右。1型肺泡上皮细胞(AT1)、气道上皮细胞、成纤维细胞、内皮细胞和巨噬细胞等也会表达ACE2,可是占比极低,并且人体差异非常大。

假如只要0.64%的人类肺细胞会表达ACE2,意味着还有99.36%的肺部细胞不会表达ACE2,因而也不会成为2019-nCoV的首选进犯方针,因而难以解说为何2019-nCoV能形成如此多的感染。因而,需求从感染患者的肺部和各种肺部细胞的病理进行探究,才干取得满意解说。

此外,还需求解说的是,感染新式冠状病毒肺炎后,患者并非必定首要体现为发热和呼吸体系症状,还存在消化体系、神经体系、心血管体系、眼科等症状。多例新式冠状病毒肺炎的患者就诊时并无发烧、咳嗽等呼吸体系典型症状,仅以消化体系症状为首发体现,如轻度纳差、乏力、精神差、厌恶吐逆、腹泻等;以神经体系症状为首发体现如头痛;以心血管体系症状为首发体现如心慌、胸闷等;以眼科症状为首发体现如结膜炎;仅有轻度四肢或腰背部肌肉酸痛。因而,也需求解说这是否2019-nCoV进犯其他人体器官和体系所形成的症状体现,而非仅仅侵略AT2。或者说,ACE2并非仅仅在肺部散布,而是在人体各种安排和细胞中都有散布,才成为2019-nCoV的进犯方针。

当然,该项研讨的探究对错常有利的,至少是提出了针对ACE2能够研制靶向医治药物和防备疫苗。

南方周末特约撰稿 张田勘

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