单独的SARS-CoV-2尖峰蛋白即可能导致肺损伤 即使没有完整病毒存在

2021年04月30日 21:00 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

利用新开发的急性肺损伤小鼠模型,研究人员发现,仅仅暴露于SARS-CoV-2尖峰蛋白之中就足以诱发类似COVID-19的症状,包括肺部的严重炎症。SARS-CoV-2是导致COVID-19的病毒,它覆盖着微小的尖峰蛋白。这些蛋白质与我们细胞上的受体结合,启动一个过程,使病毒释放其遗传物质进入健康细胞。

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利用新开发的小鼠模型,研究人员发现,仅接触SARS-CoV-2尖峰蛋白就足以诱发类似COVID-19的症状,包括肺部的严重炎症。左图为健康小鼠的肺部组织,右图为暴露在尖峰蛋白下的小鼠肺部组织。资料来源:帕维尔-索洛波夫,Old Dominion大学

"我们的研究结果表明,即使没有完整的病毒存在,SARS-CoV2尖峰蛋白也会造成肺部损伤,"Old Dominion大学Frank Reidy生物电学研究中心的研究助理教授Pavel Solopov博士说。"这种以前未知的机制可能会在大量病毒复制发生之前引起症状"。

索洛波夫在4月27-30日举行的美国药理学和实验治疗学学会年会的虚拟实验生物学(EB)2021年会议上介绍了这项新研究。

研究SARS-CoV-2可能具有挑战性,因为涉及完整病毒的实验需要一个生物安全3级实验室。为了克服这一障碍,研究人员创建了一个新的急性肺损伤模型,利用转基因小鼠在其肺部表达SARS-CoV-2的人类受体。

索洛波夫说:"我们的小鼠模型通过允许在不使用完整的活病毒的情况下研究COVID-19肺损伤,极大地减少了做这种类型研究的危险。"这将增加和丰富了进行COVID-19研究的能力。我们的模型也可能对研究其他冠状病毒有用。"

研究人员给转基因小鼠注射了一段穗状蛋白,并在72小时后分析了它们的反应。另一组小鼠只接受生理盐水,作为对照。

研究人员发现,注射了尖峰蛋白的转基因小鼠表现出类似COVID-19的症状,包括严重的炎症,白细胞涌入肺部,以及细胞因子风暴的证据,这是一种免疫反应,具体表现为身体开始攻击自己的细胞和组织,而不仅仅是抵御病毒。只接受生理盐水的小鼠仍然正常。

"这些发现表明,转基因小鼠连同仅有的一段穗状蛋白可用于研究SARS-CoV-2肺部损伤,"索洛波夫说。"我们可以利用这一工具更好地了解尖峰蛋白如何导致肺部症状,即使没有完整病毒的情况下,这样一来可以借助于此开发新的目标和治疗COVID-19的药物"。

研究人员计划继续这一调查路线,利用新的小鼠模型研究几种药物在降低急性肺损伤和COVID-19的严重程度方面的有效性。

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