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近日,山东大学联合香港大学研究发现,冠状病毒感染及其诱导的细胞因子风暴会上调新冠病毒(2019-nCoV,或SARS-CoV-2)宿主细胞受体ACE2的表达,并进一步加速病毒的感染和传播

这一研究成果以Increasing Host Cellular Receptor—Angiotensin-Converting Enzyme 2(ACE2) Expression by Coronavirus may Facilitate 2019-nCoV Infection为题,发表在预印本BioRxiv上。

山东大学高等医学研究院王培会教授为该研究通讯作者。

这项最新研究成果表明:严重急性呼吸综合症冠状病毒SARS-CoV、中东呼吸综合症冠状病毒MERS-CoV以及其他呼吸道病毒如鼻病毒rhinovirus和甲型流感病毒H1N1,均可以诱导新冠病毒细胞受体ACE2的上调

细胞因子如干扰素(IFN)-beta和IFN-gamma也可以刺激ACE2的表达,这表明新冠病毒感染导致的“细胞因子风暴”不仅可以对人体器官造成损伤还可以促进病毒的进一步感染和传播。

研究人员推测,病毒感染后激活免疫系统并诱导包括IFN在内的多种细胞因子表达, 这些细胞因子通过其受体激活下游信号通路如JNK通路来促进ACE2的转录和表达。

ACE2是SARS-CoV和新冠病毒进入宿主细胞的表面受体,发挥通道作用,是病毒能否成功感染的关键因子。针对SARS-CoV的研究表明,ACE2的高表达可以促进其感染,而低表达和不表达则会抑制病毒感染甚至导致感染失败

该研究首次揭示了SARS-CoV和新冠病毒可能通过诱导宿主细胞表面受体ACE2来增强其感染和传播能力

因为该类病毒可能均使用ACE2作为其细胞受体,通过ACE2进入细胞内进行繁殖和进一步的传播,ACE2是病毒打开宿主细胞的“钥匙”,降低ACE2的表达可以到阻止病毒进入细胞的作用。因此,事先储备可以降低ACE2表达的药物如siRNA核酸药物等可以为未来可能的疾病爆发做好准备工作。

总之,该研究首次提出新冠病毒可能通过诱导其受体ACE2的表达来增强其感染和传播能力,这对了解新冠病毒成功感染宿主细胞的机制具有启发意义,为防治新冠病毒导致的疫情提供了新的思路和科学依据。

值得一提的是,在新冠病毒基因组序列公布后,王培会教授团队迅速构建病毒编码基因的表达载体,已经免费提供给包括哈佛大学剑桥大学哥伦比亚大学清华大学北京大学等数百家国内外高校使用。

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https://doi.org/10.1101/2020.02.24.963348