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《美国科学家发现一种特殊蛋白或能帮助SARS-CoV-2在宿主细胞中快速扩散》

  • 来源专题：中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
  • 编译者： 范月蕾
  • 发布时间：2020-08-14

  • 8月6日，美国科学家发现，一种由SARS-CoV-2（诱发COVID-19的病毒）所编码的特殊蛋白或与病毒在人类机体中快速扩散直接相关。研究发现，SARS-CoV-2的核衣壳（或N蛋白）也拥有较低复杂性的结构域，其或能利用液-液相分离来促进病毒RNA的包装，从而形成能感染临近细胞的新病毒。N蛋白与降低感染细胞中抗病毒压力反应直接相关，细胞中通常会形成压力颗粒（一种生物分子凝聚物）来对环境的改变做出反应，这些颗粒还拥有抗病毒的效力。细胞能通过在细胞环境中做出改变来对压力事件产生反应，包括对某些蛋白质进行修饰等；但病毒会尝试躲避细胞的防御机制，其想要感染细胞，但有时其会调节这些压力颗粒，通过拦截细胞正常的压力反应，病毒就能够降低宿主细胞的抗病毒反应能力。相关研究成果发表于《Nature Communicatios》期刊。

  • 原文来源：;https://www.nature.com/articles/s41467-020-17305-2
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  • 《FASEB J：重磅！科学家发现一种特殊蛋白或能帮助SARS-CoV-2在宿主细胞中快速扩散！》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2020-08-14
    • 近日，一项刊登在国际杂志The FASEB Journal上的研究报告中，来自科罗拉多州立大学等机构的科学家们通过研究发现，一种由SARS-CoV-2（诱发COVID-19的病毒）所编码的特殊蛋白或与病毒在人类机体中快速扩散直接相关。如今科学家们通过利用基础性的研究工具 和生物信息学分析开始揭示出了SARS-CoV-2病毒的关键特征，而这些特征未来有望帮助科学家们开发出治疗COVID-19的新型疗法。 在COVID-19爆发之前，研究人员一直对朊病毒进行研究，朊病毒是一种错误折叠的蛋白质，其能将异常的形状传递到相同蛋白质的正常突变体上，朊病毒会导致多种致死性且可传播的神经变性疾病，比如疯牛病、克雅氏病等，研究人员的研究重点是蛋白质序列中较低复杂性的结构域，这些区域在氨基酸的组成和化学行为上与典型的区域并不相同；这些低复杂性蛋白结构域的有趣之处在于其拥有液-液分离趋势，类似于油与水的分离，其中一些蛋白质会在细胞内形成“生物分子凝聚物”，即细胞内蛋白质高度浓缩的小型区域，这就类似于油与水分离时所形成的油滴。 今年早些时候，研究者Ross及其同事开始对SARS-CoV-2进行研究时，他们发现，SARS-CoV-2的核衣壳（或N蛋白）也拥有较低复杂性的结构域，其或能利用液-液相分离来促进病毒RNA的包装，从而形成能感染临近细胞的新病毒。N蛋白与降低感染细胞中抗病毒压力反应直接相关，细胞中通常会形成压力颗粒（一种生物分子凝聚物）来对环境的改变做出反应，这些颗粒还拥有抗病毒的效力。 研究者Ross说道，细胞能通过在细胞环境中做出改变来对压力事件产生反应，包括对某些蛋白质进行修饰等；但病毒会尝试躲避细胞的防御机制，其想要感染细胞，但有时其会调节这些压力颗粒，通过拦截细胞正常的压力反应，病毒就能够降低宿主细胞的抗病毒反应能力。自从5月31日这篇研究报告被接受以来，还有其它四家实验室已经证实了本文研究中关于N蛋白的部分假设。 本文研究的应用可能有望帮助开发已经感染病毒患者的治疗方法，而不是像疫苗那样来预防感染，最后研究者表示，从医学上来讲，如果能对抗病毒干扰细胞免疫防御的能力，我们或许就能帮助细胞有效对抗病毒；研究者认为这或许属于非常基础的科学范畴，如果能理解病毒感染细胞的精细化过程，未来或许他们就能尝试设计一种药物来逆转或干扰这一过程。
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  • 《Nat Med深度解读！科学家发现SARS-CoV-2病毒或能感染人类口腔中的细胞！》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2021-03-30
    • 日前，一篇刊登在国际杂志Nature Medicine上题为“SARS-CoV-2 infection of the oral cavity and saliva”的研究报告中，来自美国国立卫生研究院等机构的科学家们通过研究发现，引发COVID-19的病毒SARS-CoV-2或能感染口腔中的细胞。众所周知，上呼吸道和肺部组织是SARS-CoV-2感染的主要部位，但有研究线索表明，该病毒还会感染机体其它部位，比如消化道、血管、肾脏等，而本文最新研究表明，SARS-CoV-2还能感染口腔；其感染机体其它多个部位的潜力或能帮助解释COVID-19患者机体所出现的广泛的疾病症状，包括味觉丧失、口干及口腔起泡等口腔症状。此外，本文研究结果还指出，口腔或许在SARS-CoV-2传播到肺部和消化系统中扮演着关键角色，而这一过程是通过富含感染口腔细胞的病毒的唾液来实现的，更好地理解口腔在其中扮演的角色或能帮助开发减少病毒在体内和体外扩散传播的新型策略。 研究者Rena D'Souza表示，由于NIH为应对疫情采取了全员参与的应对措施，来自美国国立牙科和颅面研究所的研究人员也借助他们在口腔生物学和医学方面的专业知识来帮助回答有关COVID-19的关键问题。研究人员阐明了口腔在SARS-CoV-2感染和传播过程中扮演的关键角色，这一研究发现增加了目前科学家们对有效防治COVID-19的观点和知识。 如今研究人员已经知道，COVID-19患者的唾液中含有高水平的SARS-CoV-2，而且研究表明，唾液检测用于诊断COVID-19与鼻腔深部拭子的检测一样可靠。然而，科学家们并不是非常清楚的是，唾液中的SARS-CoV-2来自于哪里？在表现呼吸道症状的COVID-19患者群体中，唾液中的病毒很有可能来自于其鼻腔引流液或从肺部咳出的痰液，但研究者表示，这或许无法解释病毒是如何进入并未表现出呼吸道症状患者的口腔唾液中的。基于实验室的研究数据，研究人员推测，至少唾液中的一部分你病毒可能来自于患者口腔本身被感染的组织。 为了探索这种可能性，研究人员调查了来自健康人群的口腔组织来确定对SARS-CoV-2感染易感的口腔区域；易感细胞中含有特殊的RNA序列，其能帮助制造“进入蛋白”来帮助病毒进入细胞，研究人员在唾液腺和口腔内组织的某些细胞中发现了两种编码特殊进入蛋白的RNA，这两种蛋白质分别为ACE2受体和TMPRSS2酶，在一小部分唾液腺和牙龈细胞中，编码产生ACE2和TMPRSS2的RNA在同一细胞中表达，这就表明，易感性的增加是因为病毒被认为需要两种进入蛋白才能进入细胞。 研究者Warner说道，进入因子的表达水平与已知的易受SARS-CoV-2感染的区域类似，比如上呼吸道鼻腔通道中的组织等。一旦研究人员确认了口腔中对SARS-CoV-2易感的区域后，他们就能在COVID-19患者的口腔组织样本中寻找感染的证据，在NIH收集的因COVID-19死亡的患者机体样本中，研究人员发现，SARS-CoV-2病毒的RNA存在于被检查的一半以上唾液腺中，在其中已故的一位患者及一名急性COVID-19患者的唾液腺组织中，研究人员检测到了病毒RNA的特定序列，这或许表明，细胞正在积极地制造新的病毒拷贝，这就进一步增强了病毒所感染的证据。当研究人员发现了口腔组织感染的证据后，他们想知道是否这些组织可能是唾液中的病毒来源，而实际情况似乎是这样，在轻度或无症状的COVID-19患者机体中，从口腔脱落到唾液中的细胞被发现含有SARS-CoV-2病毒的RNA以及能编码进入蛋白的RNA序列。 为了确定唾液中的病毒是否具有噶男性，研究人员将来自8名无症状的COVID-19患者机体的唾液暴露于于培养皿中培养的健康细胞，其中两名志愿者的唾液感染了这些健康细胞，这就提出了可能性表明，即使无症状的感染者或许也会将感染性的病毒颗粒通过唾液传播给其他人群。最后，为了阐明口腔症状和唾液中病毒之间的关联，研究人员收集了来自35名轻度或无症状COVID-19志愿者的唾液样本，在出现症状的27人中，唾液中含有病毒的人更有可能报告味觉和嗅觉的丧失，这就表明，口腔感染可能是COVID-19患者出现口腔症状的基础。综合来看，本文研究结果表明，通过感染口腔细胞，口腔在SARS-CoV-2病毒的感染和传播过程中扮演着非常重要的角色，这要比此前研究人员认为的还要重要。当受感染的唾液被吞咽或吸入其中的微小颗粒时，研究人员认为其或许会潜在地将SARS-CoV-2进一步传播到机体的喉咙、肺部甚至肠道组织中。 后期研究人员还需要进行更多的研究来在更大规模的人群中证实这一研究结果，并确定口腔在体内或体外参与SARS-CoV-2感染和传播的确切性质。最后研究者Warner表示，通过揭示口腔在SARS-CoV-2病毒感染过程中发挥的未被重视的作用，我们的研究或提供了新的思路，来更好地帮助理解SARS-CoV-2的感染和传播机制；诸如此类研究结果也能够帮助指导开发抵御病毒感染并减缓COVID-19患者口腔症状的新型策略或方法。
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