研究发现:TMPRSS家族以外的膜蛋白酶对于SARS-CoV-2入侵细胞的促进作用及其作用机制
香港大学深圳医院感染性疾病医学部顾问医生陈福和(第一作者)、荣誉副研究员朱轩(通讯作者)及其团队成员在新冠病毒及突变株奥密克戎方面的研究取得新进展,于2023年1月在Science子刊上发表了一篇影响因子14.957的学术论文,该研究提供并完善了关于膜蛋白酶促进冠状病毒入侵细胞的认知,并为新冠病毒变异株的药物设计提供了新的思路。
研究团队通过一系列体外和体内实验,系统性地研究了膜蛋白对于新冠病毒入侵的影响,发现了除TMPRSS2以外,MT-MMP及ADAM等膜蛋白酶对于新冠病毒的入侵及复制也起着重要作用。同时,研究也发现在仓鼠模型中,抑制 MMP能够大幅度减少 SARS-CoV-2的复制并减轻肺部组织病理学的损伤。更为重要的是,在体外和动物模型中,该研究均证实了相对于 SARS-CoV-2原始株而言,Omicron 在入侵细胞的过程中,对于 TMPRSS2的依赖性减弱,而对于 MT-MMP 的依赖性增强。因此,在临床上,抑制MMP的药物值得更深入研究以作为治疗 SARS-CoV-2 Omicron的新手段。
通过采用假病毒入侵模型, 研究团队进一步探究了MT-MMP 及ADAM 促进SARS-CoV-2 入侵的机制。研究发现MT-MMP和 ADAM 都能促进 SARS-CoV-2 诱导的合胞体形成,从而促进 SARS-CoV-2的入侵。由于新冠病毒入侵宿主细胞主要通过细胞膜融合途径和内吞体途径,研究团队利用氯化铵抑制内吞体途径,发现 MT-MMP主要通过细胞膜融合途径促进新冠病毒入侵,而 ADAM主要通过内吞体途径促进新冠病毒入侵。
Figure. MT-MMP 及ADAM 促进SARS-CoV-2 入侵的机制
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