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Chaos:为何COVID-19仅会影响宿主体内某些器官的功能?

2020年08月17日 浏览量: 评论(0) 来源:生物谷 作者: 责任编辑:admin
摘要:一篇发表在国际杂志Chaos上的研究报告中,来自萨拉戈萨大学等机构的科学家们通过研究解释了SARS-CoV-2病毒所造成的损伤如何有选择性地传播扩散而并不是影响整个宿主机体;为了能够进入人类细胞,冠状病毒依赖于与名为血管紧张素转化酶2(ACE2,angiotensin-converting enzyme 2)的蛋白之间的相互作用。

在COVID-19重症病例中,损伤不仅会扩散到肺部组织中,还会扩散到其它的器官中,比如心脏、肝脏、肾脏和部分神经系统,然而除了这些特定类型的器官外,SARS-CoV-2似乎并不会对其它器官产生影响。

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图片来源:Ernesto Estrada

近日,一篇发表在国际杂志Chaos上的研究报告中,来自萨拉戈萨大学等机构的科学家们通过研究解释了SARS-CoV-2病毒所造成的损伤如何有选择性地传播扩散而并不是影响整个宿主机体;为了能够进入人类细胞,冠状病毒依赖于与名为血管紧张素转化酶2(ACE2,angiotensin-converting enzyme 2)的蛋白之间的相互作用。

研究者Estrada说道,在大部分人类器官中,受体是遍布存在的,如果病毒在宿主体内循环,其就会进入到其它器官中并影响该器官的功能,然而,病毒会选择性地影响某些器官的功能,而并非是所有的器官,这或许取决于其所采用的特殊机制。一旦进入人类细胞,病毒的蛋白就会与宿主体内的蛋白质之间发生相互作用,从而就使其更易于在宿主体内存活,而SARS-CoV-2只会损伤部分器官,这就说明其传播途径或许并不相同,为了识别一种合理的途径,研究者考虑到了肺部组织中普遍存在的蛋白质移位,以及其如何与其它器官中的蛋白质相互作用。

研究者表示,为了让两种蛋白质互相找到彼此并形成相互作用的复合体,其就需要以一种次扩散的方式来进入到细胞中;研究者将这种次扩散的动作描述为走在拥挤街道上的醉汉,人群为醉汉设置了行动障碍,并会阻碍其移动,从而就会使其很难达到目的地。同样地,细胞中的蛋白质之间想要相互作用就必须克服许多拥挤的障碍,而让这一过程变得复杂的是,有些蛋白质存在于统一细胞或器官中,而另一些蛋白质则不存在。

当考虑到这些因素后,研究者开发了一种数学模型,其能够帮助在肺部找到一组59种蛋白质,这些蛋白质扮演着影响其他人类器官功能的主要激活因子的角色,随后一系列相互作用就会从这一组蛋白质开始,其会诱发蛋白质的改变,最终影响其功能。利用当前药物来靶向作用肺部这些蛋白质的一部分或许就能防止干扰除了肺部以外器官中蛋白质的表达,同时也能避免多器官的衰竭,在很多患者中,多器官衰竭往往会导致患者直接发生死亡。后期研究人员将会通过更为深入的研究来解释这些受影响的蛋白质如何在器官之间发生移动。


原始出处:

Ernesto Estradaa. fractional diffusion on the human proteome as an alternative to the multi-organ damage of sars cov-2, chaos 30, 081104 (2020) doi:10.1063/5.0015626

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