新冠病毒感染细胞关键机制找到 有助开发气溶胶式抗病毒药物

时间:2022-05-11 10:04:39   来源 网络   作者:网络

在发表于10日《自然·通讯》上的一项研究中,比利时研究人员在分子水平上了解新冠病毒感染细胞的确切机制,并在实验中阻止了病毒感染。该发现为治疗新冠带来了巨大的希望:有助于开发一种气溶胶形式的抗病毒药物,在感染或高风险接触的情况下能根除病毒。

鲁汶大学生物分子科学与技术研究所研究员大卫·阿尔斯滕斯团队研究了唾液酸(存在于细胞表面的一种糖残基)和新冠病毒刺突蛋白之间的相互作用,目的是了解唾液酸在病毒感染过程中的作用。

研究人员已知细胞表面被糖所包裹,这些糖使病毒更容易识别细胞,并促进病毒进入宿主细胞,进而引发感染。

此次,研究人员首先确定了这些糖的一种变体(9-O-乙酰化),它与刺突蛋白的相互作用比其他糖更强烈。简而言之,他们找到了能让病毒打开宿主细胞“大门”的那套钥匙。

为什么是一套钥匙?因为新冠病毒由一系列具有吸盘效应的刺突蛋白组成,并使它们能够与细胞结合并最终进入细胞。病毒发现的钥匙越多,与细胞的互动就越好,“大门”就会开得越大。

研究人员的第二个发现是:通过阻止病毒与宿主细胞结合来防止感染。他们阻断了刺突蛋白的附着点,从而抑制病毒与细胞表面的任何相互作用。这就好比细胞“大门”前上了一把挂锁。不过,前提条件之一是病毒和阻断它的试剂之间的相互作用比病毒和细胞之间的作用更强。在这个特殊的案例中,科学家们证明了表面带有多个9-O-乙酰化唾液酸的多价结构(或糖簇)能够阻止新冠病毒的结合和感染。如果病毒不附着在细胞上,它就无法进入细胞,因此会死亡,寿命为1至5小时。这种阻断作用可防止感染。

在新冠肺炎大流行的背景下,各种疫苗主要针对新冠病毒变异体,而不是整个病毒。鲁汶大学的这一发现具有作用于病毒的优势,不受其突变影响。

下一步,研究小组将在老鼠身上进行测试,以应用这种阻断病毒结合部位的方法,并观察其是否对生物体发挥作用。结果一旦出来,就可推进开发出一种基于9-O-乙酰化的抗病毒药物,可在感染或高危接触的情况下,通过气雾剂给药。

【总编辑圈点】

这是一项关于病毒入侵机理的基础研究。科研人员试图弄清楚唾液酸和新冠病毒刺突蛋白之间的相互作用。细胞表面的糖可以让细胞更容易被病毒识别,而糖的一种变体与刺突蛋白互动得更好。当所有糖摆在病毒面前时,病毒会优先选择这一变体,这也为抗病毒药物的研发提供了新的路径——让病毒和基于该变体的抗病毒药物结合,而非细胞本身。下一步,科研人员将在实验动物上进行测试。至于开发气雾剂给药的抗病毒方式,目前看来还需要一定时日。

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