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《Nature Microbiology》抑制活体动物COVID-19发展的蛋白质
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年08月02日 来源:Nature Microbiology
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UT西南微生物学家先前在细胞培养中发现的一种哺乳动物蛋白可以抑制导致COVID-19的病毒,也可以保护活体小鼠模型,显着限制肺细胞的感染并减轻症状。发表在《Nature Microbiology》杂志上的研究结果可能会导致治疗COVID-19的新策略,这种病毒每周仍在美国感染数千人,杀死数百人。
德州大学西南分校微生物学副教授John Schoggins博士说:““我们2020年的论文表明,LY6E可以在培养细胞中抑制SARS-CoV-2。但有证据表明,它在活体模型中也有同样的作用,我们首次在活体模型中证明了天然存在的抗病毒蛋白LY6E可以减少COVID-19疾病。”
人体使用各种各样的策略来对抗病毒感染,包括产生抗病毒蛋白质,这是Schoggins实验室的重点。2020年,他和同事们发现,其中一种蛋白质LY6E可以在细胞培养中阻断多种冠状病毒的感染,包括一种小鼠特有的小鼠肝炎病毒(MHV),以及导致2003年严重急性呼吸综合征(SARS)爆发和2012年中东呼吸综合征(MERS)爆发的病毒。但LY6E是如何防止冠状病毒感染的,以及它是否能在COVID-19动物模型中发挥同样的作用,目前尚不清楚。
为了回答这些问题,Schoggins博士和他的同事们使用一种基因技术制造了7只活小鼠模型,每只小鼠都经过基因改造,在特定免疫细胞、所有免疫细胞或整个身体中关闭LY6E。缺乏这种蛋白质的小鼠全身或所有免疫细胞通常死于MHV感染。当该基因仅在免疫细胞(B细胞或单核细胞)中被关闭时,小鼠模型也变得更加脆弱,这证明了LY6E在这些细胞中对抗冠状病毒感染的重要性。
没有LY6E但感染了SARS-CoV-2的小鼠模型出现了中度症状,包括体重减轻、炎症和肺部出血,这些症状在LY6E水平正常的模型中都没有出现。
肺的遗传分析表明,上皮细胞的基因表达发生了显著变化。更仔细的观察表明,在没有LY6E的模型中,这些细胞的两个亚群,称为俱乐部细胞和纤毛细胞,似乎首当其冲地受到感染。研究结果表明,这些肺上皮细胞类型产生的LY6E对于限制SARS-CoV-2感染至关重要,Schoggins博士说。
他补充说,在未来,研究人员可能能够开发出COVID-19的治疗方法,这些治疗方法依赖于传递额外的LY6E基因,或者用药物模仿它的作用。此外,缺失LY6E的小鼠可以作为更现实的SARS-CoV-2感染模型,用于研究药物或疫苗。与大多数现有的具有其他遗传改变的COVID-19动物模型不同,缺少LY6E的小鼠不会出现致命感染,也不会像LY6E功能正常的小鼠那样没有症状,缺少LY6E的小鼠会患上轻度至中度的COVID-19样疾病,这种疾病更接近于人类的大多数病例。