阻断免疫系统途径可以阻止COVID-19感染,防止严重的器官损伤
![Colorized scanning electron micrograph of a cell (purple) heavily infected with SARS-CoV-2 virus particles (yellow). A recent study by Johns Hopkins Medicine shows that blocking a specific protein in a biological pathway may prevent SARS-CoV-2 infection and keep the virus from misdirecting the immune system against healthy cells and organs. Credit: National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health 阻断免疫系统途径可以阻止COVID-19感染,防止严重的器官损伤](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/blockingimmu.jpg)
当世界热切地等待一个安全有效的疫苗,以防止感染严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2 (SARS-CoV-2) COVID-19流行背后的病毒,研究人员也专注于更好地理解如何SARS-CoV-2攻击身体在寻找其他方式阻止其毁灭性的影响。一种可能性的关键是阻断一种蛋白质,这种蛋白质使病毒能够使免疫系统对抗健康细胞。这种可能性的关键是阻断一种蛋白质,这种蛋白质使病毒能够使免疫系统对抗健康细胞。
根据他们的发现,研究人员认为,抑制称为因子D的蛋白质,也会缩短许多患者对病毒的潜在致命的炎症反应。
发现更令人兴奋的是,可能已经有毒在开发和测试中可以进行任何可以做出所需阻止的疾病。
该研究发表于2020年9月2日,刊登期刊血液。
科学家已经知道,SARS-CoV-2病毒表面的刺突蛋白——使病原体看起来像中世纪狼牙棒上的带刺球——是病毒附着在目标细胞上的手段。为了做到这一点,这些刺突首先会抓住硫酸肝素,这是一种存在于肺、血管和平滑肌细胞表面的大而复杂的糖分子。SARS-CoV-2首先与硫酸肝素结合,然后利用另一种细胞表面成分血管紧张素转换酶2 (ACE2)蛋白作为进入被攻击细胞的通道。
约翰霍普金斯医学队发现,当SARS-COV-2连接硫酸乙酰肝素时,它会阻止因子h使用糖分子与细胞结合。因子H的正常功能是调节引发炎症的化学信号,并将免疫系统保持伤害健康的细胞。没有这种保护,肺部,心脏,肾脏和其他器官中的细胞可以被旨在保护它们的防御机制。
“先前的研究已经表明,将硫酸乙酰肝素,SARS-CoV-2激活一系列级联生物reactions-what我们所说的替代途径的补充,或者apc可以导致炎症和免疫系统的细胞破坏如果误导在健康的器官,”说研究高级作者罗伯特•布罗德斯基他是约翰霍普金斯大学医学院血液学部门的主任。“我们研究的目标是发现病毒如何激活这一途径,并找到在损害发生前抑制它的方法。”
APC是三种链反应过程中的三种,涉及分裂和组合超过20种不同的蛋白质称为补体蛋白 - 当细菌或病毒侵入身体时通常被激活。这种补体级联的最终产物,一种称为膜攻击复合物(Mac)的结构,在入侵者的表面上形成并通过在细菌膜中产生孔或破坏病毒的外壳来引起其破坏。然而,Mac也可以在健康细胞的膜上产生。幸运的是,人类有许多补蛋白,包括因子h,调节APC,保持检查,因此,保护普通细胞免受MAC损伤。
在一系列实验中,Brodsky和他的同事使用了正常的人体血清和SARS-COV-2穗蛋白的三个亚基,发现病毒如何激活APC,劫持免疫系统和危及正常细胞。他们发现,两个称为S1和S2的亚基是将病毒结合到硫酸乙酰鞘脱落的组分,从APC级联和阻挡因子H与糖连接 - 然后禁用其互补的调节h阻止误导的免疫反应。
反过来,研究人员说,由杀死细胞裂解的裂解释放的化学物质产生的免疫系统反应可能是对Covid-19严重病例中的器官损伤和失败的原因。
最值得注意的是,Brodsky说,通过阻止另一个补充来发现的研究团队蛋白质,称为因子D,其在来自因子h的途径中立即上游工作,它们能够阻止由SARS-COV-2触发的事件的破坏性事件链。
“当我们加入抑制因子D功能的小分子时,APC未被病毒尖峰蛋白激活,”Brodsky说。“我们认为,当SARS-COV-2穗蛋白结合硫酸乙酰肝素时,它触发了介导的正常杀伤的增加细胞因为因子H, APC的关键调节器,不能发挥作用。”
为了更好地理解发生了什么,Brodsky说,把APC想象成一辆运动中的汽车。
“如果刹车被禁用,气踏板可以在没有克制的情况下地板,很可能导致撞击和破坏,”他解释道。“病毒穗蛋白禁用生物制动器,因子h,使气体踏板,因子D,加速免疫系统并引起细胞,组织和器官破坏。抑制因子D,并且可以重新筛选制动器和制动器免疫系统重启。”
Brodsky补充说,已知由与H因子抑制相关的错误APC导致的细胞死亡和器官损伤发生在几种补体相关的人类疾病中,包括年龄相关性黄斑变性,这是50岁及以上人群视力丧失的主要原因;非典型溶血性尿毒症(aHUS)是一种罕见的疾病,会导致血凝块阻塞肾脏。
Brodsky和他的同事们希望,他们的工作将鼓励更多的研究,以了解已经在研发中的用于治疗其他疾病的补体抑制药物对COVID-19的潜在应用。
Brodsky说:“有许多此类药物将在未来两年内获得fda批准并投入临床实践。”“也许其中一个或多个可以与疫苗合作,以帮助控制COVID-19的传播,避免未来的病毒大流行。”
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