COVID-19大流行给全球公共卫生造成了严重的挑战。病原体SARS-CoV-2通过其刺突(S)糖蛋白与宿主受体ACE2结合,该蛋白介导膜融合和病毒进入。尽管ACE2作为SARS-CoV-2受体的作用是明确的,但研究表明ACE2在各种人体组织中,尤其是在呼吸道中的表达极低。因此,可能存在促进SARS-CoV-2进入呼吸系统细胞的其他宿主受体和/或共受体。

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2021年1月8日,西湖大学李旭,黄晶及复旦大学陆路通讯共同在Cell Research 在线发表题为“AXL is a candidate receptor for SARS-CoV-2 that promotes infection of pulmonary and bronchial epithelial cells”的研究论文,该研究发现酪氨酸蛋白激酶受体UFO(AXL)与SARS-CoV-2 S的N末端域特异性相互作用。

使用假型SARS-CoV-2病毒和真实的SARS-CoV-2病毒 ,该研究发现HEK293T细胞中AXL的过表达与ACE2的过表达一样,能有效地促进SARS-CoV-2的进入,而敲除AXL则可以显著减少H1299肺细胞和人原代肺上皮细胞的SARS-CoV-2感染。可溶性人类重组AXL在表达高水平AXL的细胞中阻断SARS-CoV-2感染。在来自COVID-19患者的支气管肺泡灌洗液细胞中,AXL表达水平与SARS-CoV-2 S水平高度相关。综上所述,该研究发现表明AXL是SARS-CoV-2的新型候选受体,它可能在促进人类呼吸系统的病毒感染中发挥重要作用,并表明它是未来临床干预策略的潜在目标。

自2019年12月以来,COVID-19引起了全球大流行,并带来了全球公共卫生威胁。病原体SARS-CoV-2是一种具有高度传染性的包膜正链RNA病毒,可引起人类上呼吸道疾病,发烧和严重肺炎。SARS-CoV-2属于β冠状病毒属,该属的其他成员包括SARS-CoV和中东呼吸系统综合征冠状病毒(MERS-CoV),它们分别在2003年和2012年引起暴发,但规模较小得多。 SARS-CoV-2优先感染呼吸道细胞,但已在几乎所有人体器官中检测到,包括肺,咽,心脏,肝脏,脑,肾脏和消化系统器官。

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冠状病毒通过其刺突(S)糖蛋白与宿主受体结合,从而介导膜融合和病毒进入。刺突(S)蛋白被宿主蛋白酶-跨膜蛋白酶丝氨酸2(TMPRSS2)及FURIN裂解为N端S1亚基和C端S2亚基。 SARS-CoV-2与SARS-CoV具有79.5%的遗传同一性,研究表明ACE2(SARS-CoV 的细胞受体)也与SARS-CoV-2 S结合。

尽管SARS-CoV-2感染主要表现为呼吸系统症状,但单细胞测序数据表明,各种人体组织中的总体ACE2表达较低。最近发布的单细胞mRNA测序数据集(来自成年主要器官的232,905个单细胞)显示,ACE2在肾脏和消化系统中特异性表达,但在肺和气管等器官中很少表达。ACE2和SARS-CoV-2 S的受体结合域(RBD)之间的结合形成的复杂结构已得到解决。然而,最近的研究发现许多与SARS-CoV-2 S结合的中和性人类抗体,但这些结果表明可能存在其他重要的宿主受体和/或共受体,它们与SARS-CoV-2 S的不同域结合并促进SARS-CoV-2进入呼吸系统的细胞。

使用串联亲和纯化(TAP)-质谱(MS)分析与肺和支气管细胞中SARS-CoV-2 S相互作用的蛋白复合物,该研究发现酪氨酸-蛋白激酶受体UFO(AXL)与SARS-CoV -2 刺突(S)蛋白特异性相互作用。在HEK293T细胞中,AXL过表达与ACE2过表达一样有效地促进了病毒的进入。下调AXL而不是ACE2可以显著减少SARS-CoV-2对肺细胞的感染。可溶性人类重组AXL而非ACE2可以阻止表达高水平AXL的细胞中的SARS-CoV-2感染。两者合计,该研究结果表明AXL作为一种新型宿主受体,可促进SARS-CoV-2进入人体细胞。

参考消息:

https://www.nature.com/articles/s41422-020-00460-y