科學家揭新冠病毒感染機制之謎:比SARS感染力強4倍
2023-04-01 18:07:45
英國媒體稱,這項新研究揭示了一種重要的生物學機制,這種機制可能會「幫助」這種新的冠狀病毒感染人類並在全球迅速傳播。
據英國《衛報》網站3月30日報導,對該病毒結構的詳細分析顯示,用於確定感染的棒狀「尖刺」在侵入人體細胞時比嚴重急性呼吸症候群(非典)冠狀病毒強4倍。
這一發現表明,通過鼻或口吸入的冠狀病毒顆粒很可能附著於上呼吸道細胞,這意味著讓感染站穩腳跟所需的時間相對較短。
明尼蘇達大學的科學家利用x射線結晶學繪製了一張病毒的尖峰蛋白及其在人類細胞上的對應夥伴的原子三維圖,稱為ACE-2受體。
該報告稱,當病毒遇到人類細胞時,其表面的尖峰蛋白會纏住ACE-2受體。如果細胞有這樣的受體,病毒可以進入細胞並複製。
領導美國團隊的方莉博士說:「3D結構顯示,與2002年導致非典爆發的病毒相比,這種新型冠狀病毒進化出了一種新的策略,將它與人類受體結合在一起,並且結合得更緊密。與人類受體的緊密結合有助於病毒感染人類細胞並在人與人之間傳播。
科學家們現在將利用這種病毒的圖譜來尋找潛在的藥物,在病毒複製加速和感染發生之前將其滅活。方莉說:「如果一種新的抗體藥物能夠比受體更強、更頻繁地與病毒的這些部位結合,它將阻止病毒進入細胞,從而使其成為一種治療病毒感染的潛在有效方法。」他還說,這些網站可以用來影響疫苗開發,以防止未來的感染。
研究人員在《自然》雜誌上寫道,他們描述了如何將這種流行性冠狀病毒的結構與蝙蝠和穿山甲的相關菌株進行比較。他們發現,這兩種動物毒株都能與人類血管緊張素轉換酶-2受體結合,從而支持了之前對人類冠狀病毒的研究工作,這些病毒要麼直接來自蝙蝠,要麼來自被蝙蝠自身感染的穿山甲鱗片。在感染人類之前,這些動物菌株獲得了關鍵的突變,從而使病毒更容易在人類中傳播。
諾丁漢大學的病毒學教授喬納森·鮑爾沒有參與這項研究,他說:「我們知道,引起新冠狀肺炎的非典-CoV-2病毒與其相關的非典表現非常不同。特別是,SARS-CoV-2能有效地感染咽喉和鼻子,引起像感冒這樣的輕微症狀,而SARS幾乎總是在肺部複製病毒。
他說:「這項研究為這種差異提供了一個有吸引力的原因:非典病毒表面的尖峰蛋白能更有效地結合到細胞表面的蛋白——ACE-2上,ACE-2是這些病毒進入細胞的通道。這種增強的組合可以使病毒更有效地感染鼻和喉,而鼻和喉中的ACE-2水平被認為較低。」
他補充道:「這項研究只使用了穗狀病毒和宿主ACE-2蛋白的片段,這只是一個理論。具體的影響需要通過進一步的測試來確認。」