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                        發布日期:2020/11/13 8:42:00

                        2020年11月12日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中,來自美國哥倫比亞大學醫學中心的研究人員發現冠狀病毒善于模仿與COVID-19嚴重疾病有關的人類免疫蛋白。相關研究結果近期發表在Cell Systems期刊上,論文標題為“A Sweep of Earth’s Virome Reveals Host-Guided Viral Protein Structural Mimicry and Points to Determinants of Human Disease”。

                        圖片來自Cell Systems, 2020, doi:10.1016/j.cels.2020.09.006。

                        許多植物和動物使用模仿的藝術來欺騙它們的獵物或捕食者。病毒也采用了類似的策略:病毒蛋白可以模仿宿主蛋白的三維形狀來欺騙宿主,從而幫助病毒完成其生命周期。

                        論文通訊作者、哥倫比亞大學瓦格洛斯內外科醫生學院系統生物學助理教授Sagi Shapira博士說,“病毒使用模仿的原因與植物和動物一樣---欺騙。我們推測,識別病毒蛋白的外觀相似物將為我們提供有關包括SARS-CoV-2在內的病毒如何導致疾病的線索。”
                        冠狀病毒是模仿高手

                        在這項新的研究中,Shapira利用超級計算機,用類似于三維面部識別軟件的程序搜索病毒模仿物。他們掃描了地球生態系統中的7000多種病毒和4000多種宿主,發現了600萬個病毒模仿的實例。

                        Shapira說,“模仿是病毒中一種比我們想象中更普遍的策略。它被所有類型的病毒使用,無論病毒基因組的大小,病毒如何復制,或者病毒是否感染細菌,植物,昆蟲或人類。”

                        但有些類型的病毒比其他類型的病毒更多地使用了模仿。乳頭瘤病毒和逆轉錄病毒并沒有那么多地使用模仿。另一方面,冠狀病毒特別擅長模仿,被發現可以模仿150多種蛋白,其中包括許多控制血液凝固或激活補體的蛋白---這是一組免疫蛋白,有助于靶向病原體使之隨后遭受破壞,并增加體內的炎癥。

                        Shapira說,“我們認為,通過模仿身體的免疫補體蛋白和凝血蛋白,冠狀病毒可能會促使這些系統進入過度活躍的狀態,并導致我們在感染患者中看到的病理學癥狀。”
                        人類研究支持病毒模仿在COVID-19中的作用

                        在COVID-19疫情流行的過程中,許多COVID-19患者顯然存在凝血問題,目前一些患者已經接受了抗凝血劑和限制補體激活的藥物治療。

                        在近期發表在Nature Medicine期刊上的另一篇論文中,來自哥倫比亞大學的研究人員已發現有證據表明,免疫補體蛋白和凝血蛋白的功能性和遺傳性失調與嚴重的COVID-19疾病有關。他們發現,患有黃斑變性(與補體激活增強有關)的人更有可能死于COVID-19:補體和凝血基因在COVID-19患者中更活躍,補體和凝血基因存在某些突變的人更有可能因COVID-19住院。

                        自從這篇發表在Nature Medicine期刊上的論文今年春天首次出現在預印本服務器上之后,其他研究人員也已發現補體和COVID-19嚴重程度之間的聯系,而且一些關于補體抑制劑的臨床試驗已經開始。

                        Shapira說,對病毒蛋白功能和模仿的調查表明,了解潛在的病毒生物學特性可能是洞察病毒如何導致疾病以及誰可能面臨最大風險的方法之一。

                        Shapira說,“病毒已經知道如何利用它們的宿主。通過研究病毒,我們不僅可以揭示生物學的基本原理,而且還可以揭示它們如何擾亂細胞穩態并導致病理。希望有一天,我們也許能夠利用這些知識進行反擊。除了COVID-19之外,針對地球上的所有病毒,我們正在收集的關于單個病毒蛋白如何發揮作用的信息可能有朝一日會被用作進行醫療和農業干預的基石。”(生物谷 Bioon.com)

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