研究揭示了一种细胞蛋白在COVID-19感染中的作用
血管紧张素转换酶2 (ACE2)是一种存在于肺细胞表面的蛋白质,有助于新型冠状病毒进入宿主细胞。虽然靶向ACE2可能是对抗COVID-19的潜在治疗方法,但ACE2的工作原理仍然存在一些不确定性。为此,阿联酋的研究人员在一项全面的综述中深入研究了ACE2及其在COVID-19感染中的作用。
病毒进入肺细胞的一种方式是通过与血管紧张素转换酶2 (ACE2),一种细胞表面蛋白的相互作用。因此,ACE2是一把双刃剑:它在控制血压方面发挥着至关重要的作用,但它可以促进SARS-CoV-2病毒进入宿主细胞,从而影响COVID-19的严重程度和感染率。这促使正在进行的研究将重点放在靶向ACE2作为对抗COVID-19的治疗策略上。然而,ACE2如何在细胞内发挥作用及其调控机制的各个方面仍未被探索。深入研究这些机制能帮助我们发现新的治疗靶点吗?来自阿拉伯联合酋长国大学的一组研究人员决定找出答案,他们在《人类基因组学》杂志上发表了一篇综述。
在描述它们的动机时,该综述的通讯作者Bassam R. Ali博士解释说:“要进入我们的细胞,冠状病毒必须打开细胞表面的‘锁’:ACE2受体。这就是为什么任何ACE2受体的变化都可能改变病毒的进入。在我们的研究中,我们的目标是扩大我们对ACE2的了解,并了解其遗传变异如何影响不同个体感染的严重程度。”
科学家们首先解释了基本原理:ACE2在人体的各种组织中广泛表达,包括肺细胞,并且在人群中具有几种同种异构体(功能相似的结构)和单核苷酸多态性(由于DNA序列中只有一个核苷酸的变化而导致的遗传变异)。这些遗传变异可以通过降低或增强病毒与受体的相互作用来改变宿主对SARS-CoV-2的易感性。这可能解释了SARS-CoV-2感染在不同人群中的不同影响。
此外,科学家们解释说,ACE2基因位于X染色体上(哺乳动物的两条性染色体之一),因此某些“表观遗传”机制可能导致对SARS-CoV-2感染的性别偏见易感性。
研究人员继续阐明ACE2蛋白如何在细胞内移动。合成后,ACE2在内质网进行折叠和加工。它也受到一些修饰(称为翻译后修饰),以帮助其运输和功能。然后通过囊泡运输到一个被称为“高尔基体”的结构中进行进一步处理。总的来说,这个过程是高度系统化和严格调控的,有几个分子作为“ace2相互作用的伙伴”。此外,ACE2还通过脱落或蛋白水解裂解作为调节其表达的机制。研究人员强调,深入了解ACE2如何与其调控分子相互作用,可以发现抑制ACE2的新分子靶点,并可能降低感染的严重程度。
总的来说,这项研究揭示了控制ACE2表达的新靶点,并解释了为什么个体对SARS-CoV-2的反应不同。靶向这些调节ACE2功能的复杂途径可以帮助我们控制其表达,从而探索新的治疗选择。不仅如此,研究小组相信,他们的发现可以用来了解其他使用ACE2作为感染入口点的呼吸道病毒。
Ali教授谈到了他们研究的临床应用:“我们的研究结果解释了观察到的SARS-CoV-2感染的易感性和严重程度的差异,以及随之而来的不良反应。了解ACE2受体基因变异的不同影响可以帮助我们找到对付这种病毒的新方法。”
当谈到针对COVID-19的发现策略时,这项研究无疑打开了许多大门。
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