SARS-CoV-2使用硫酸乙酰肝素进入细胞

分子被称为ACE2坐在像门把手的外表面细胞的肺。2020年1月以来,研究人员已经知道SARS-CoV-2,导致COVID-19的新型冠状病毒,主要使用ACE2进入细胞并建立呼吸道感染。找到一个方法锁定病毒之间的相互作用和门把手,作为一种手段来治疗感染,已经成为许多研究的目标。

加州大学圣地亚哥医学院的研究人员发现,SARS-CoV-2抓住ACE2不能没有一个叫硫酸乙酰肝素的碳水化合物,还发现在肺癌细胞表面和行为作为病毒的受体条目。

“ACE2只是故事的一部分,”Jeffrey Esko说博士,著名的细胞和分子医学教授和加州大学圣地亚哥分校医学院的副主任糖生物学研究和培训中心。“这不是全部。”

Esko的研究,2020年9月14日发表细胞,为预防和治疗COVID-19引入了一个潜在的新方法。

研究小组证实两种方法,可以减少SARS-CoV-2感染人类细胞的能力培养在实验室里大约80 - 90%:1)去除硫酸乙酰肝素酶或2)使用肝素作为诱饵来吸引并绑定冠状病毒离开人体细胞。肝素、硫酸乙酰肝素的一种形式,已经是一个广泛使用的药物来预防和治疗血栓,表明食品和药物管理局批准了药物可能是用来减少病毒感染。

Esko的团队长期以来研究硫酸乙酰肝素和它在健康和疾病中所起的作用。他领导了这项研究,访问学者托马斯•曼德尔克劳森博士和博士后研究员丹尼尔·桑多瓦尔,博士学位。虽然Esko实验室并不关注病毒,克劳森曾研究了疟原虫与相关的碳水化合物对人体细胞和桑多瓦尔病毒感兴趣,因为他是一个本科生,他仍然保持最新的病毒学研究的乐趣。

一个星期五的下午晚些时候在2020年3月,克劳森累了,他承认,推迟他的实验。相反,他对SARS-CoV-2仔细阅读最新研究出来的。当他遇到一个初步研究表明冠状病毒的峰值蛋白质之间的相互作用,病毒使用的“手”的ACE2门把手——和另一个碳水化合物与硫酸乙酰肝素有关。

“我跑到丹尼尔告诉他看研究——当然,他已经思考同样的事情,”克劳森说,世卫组织还在丹麦哥本哈根大学副教授。

在一周内,团队是在实验室里测试他们的理论,他们发现SARS-CoV-2突起蛋白与肝素结合。该小组还往下钻发现确切的一部分SARS-CoV-2突起蛋白与肝素-受体结合域。当肝素结合时,受体结合域打开和ACE2增加绑定。病毒,他们发现,必须结合硫酸乙酰肝素在细胞表面和ACE2为了进入人类肺细胞在实验室菜长大的。

建立了这种病毒进入机制,研究人员着手试图破坏它。他们发现,酶,将硫酸乙酰肝素从细胞表面防止SARS-CoV-2获得进入细胞。同样,用肝素治疗也被感染。目前担任抗病毒在剂量肝素治疗给患者,即使研究人员把抗凝蛋白的地区——的部分负责防止血液凝块。

研究结果仍远未转化为COVID-19治疗人,Esko说。研究人员将需要测试肝素和硫酸乙酰肝素抑制剂SARS-CoV-2感染的动物模型。在一个相关的研究中,加州大学圣地亚哥分校的科学家也在探索人类微生物组的角色,包括细菌生活在身体,在改变硫酸乙酰肝素,从而影响一个人的对COVID-19的易感性。

“这是我职业生涯中最激动人心的时期之一——我们学过的所有东西对硫酸乙酰肝素和资源我们已经开发了多年来与各种专家一起跨多个机构快速合作和分享想法,“Esko说。“如果有一线希望这个大流行,我希望它是科学界将继续迅速解决其他问题。”

参考:克劳森TM,桑多瓦尔博士,Spliid CB, et al . SARS-CoV-2感染取决于细胞硫酸乙酰肝素和ACE2。细胞。2020年。doi: 10.1016 / j.cell.2020.09.033

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