對新型冠狀病毒如何感染細胞的深入研究發(fā)現，與其它已知病毒不同，新型冠狀病毒精心策劃了對細胞基因的惡意接管，產(chǎn)生了一位知名科學(xué)家所稱(chēng)的“獨特”和“異?！弊兓?。
最近的研究表明，為了控制入侵人體細胞的基因，病毒改變了DNA片段的讀取方式，這或許可以解釋為什么老年人更容易死于Covid-19，以及為什么抗病毒藥物不僅可以挽救病人的生命，而且如果在感染前服用還可以預防嚴重疾病。
西奈山伊坎醫學(xué)院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的病毒學(xué)家本杰明·特諾弗(Benjamin tenOever)在談到導致Covid-19的SARS-CoV-2病毒如何劫持細胞基因組時(shí)說(shuō)，“這是我在研究病毒的20年里從未見(jiàn)過(guò)的事情?！?/p>
他和他的同事們看到了SARS-CoV-2如何阻止一組對抗病毒的基因，但允許另一組啟動(dòng)，這種模式在其他病毒中從未見(jiàn)過(guò)。
例如，流感和最初的SARS病毒(在21世紀初)會(huì )干擾人體免疫反應的兩個(gè)分支——tenOever稱(chēng)之為“戰斗信號”基因和“求援信號”基因。
第一組基因產(chǎn)生干擾素。這些被感染細胞釋放的蛋白質(zhì)是生物信號，向鄰近細胞發(fā)出信號，激活它們自己的約500個(gè)基因，從而減緩病毒的復制能力。
tenOever說(shuō)，這可以持續7到10天，控制病毒復制，從而為第二組基因的行動(dòng)爭取時(shí)間。
這第二組基因產(chǎn)生它們自己的分泌蛋白質(zhì)，稱(chēng)為趨化因子，它發(fā)出一種生化的“過(guò)來(lái)!”的警報。當遙遠的產(chǎn)生抗體的B細胞和殺死病毒的T細胞感覺(jué)到警報時(shí)，它們就會(huì )跑到警報的源頭。
如果一切進(jìn)展順利，第一組基因可以將病毒隔離足夠長(cháng)的時(shí)間，讓致命的職業(yè)殺手到達并開(kāi)始消滅病毒。
tenOever說(shuō):“大多數其他病毒會(huì )在某些方面干擾戰斗基因和求援基因?！?/p>
“如果它們不這樣做，就沒(méi)有人會(huì )得病毒性疾病”，這一“組合拳”會(huì )把任何初期感染都擊垮。
然而，他和他的同事在上周發(fā)表在《細胞》(Cell)雜志上的一項研究中報告說(shuō)，SARS-CoV-2能夠獨特地阻斷一種細胞防御，但激活另一種。
他們研究了在實(shí)驗室培養皿中生長(cháng)的健康人類(lèi)肺細胞、雪貂(病毒很容易感染)和來(lái)自Covid-19患者的肺細胞。
在這三種病毒中，他們發(fā)現在感染后的3天內，病毒會(huì )誘導細胞的“求援信號”基因產(chǎn)生細胞因子。但它阻斷了它們的“戰斗信號”基因——抑制病毒復制的干擾素。
其結果本質(zhì)上并沒(méi)有阻止病毒的復制，而是在肺中引發(fā)了一場(chǎng)炎癥分子的風(fēng)暴，tenOever稱(chēng)之為SARS-CoV-2操縱目標基因組的“獨特”和“異?！焙蠊?。
在另一項新的研究中，日本科學(xué)家上周確定了SARS-CoV-2是如何完成基因操縱的。
東京大學(xué)的Kei Sato和他的同事們發(fā)現，它的ORF3b基因產(chǎn)生一種叫做轉錄因子的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)具有“很強的抗干擾素活性”，比原來(lái)的SARS病毒或流感病毒更強。這種蛋白質(zhì)以一種阻止干擾素基因表達的方式，基本上阻止了細胞識別病毒的存在。
事實(shí)上，伊坎學(xué)院的研究小組在Covid-19患者的肺細胞中沒(méi)有發(fā)現干擾素。tenOever說(shuō)，如果沒(méi)有干擾素，“就沒(méi)有什么可以阻止病毒在肺里永遠復制和潰爛?！?/p>
這導致肺細胞釋放出更多的“求援信號”基因，召喚出越來(lái)越多的免疫細胞。
tenOever說(shuō)，現在肺部到處都有巨噬細胞、中性粒細胞和其他免疫細胞，導致這種失控的炎癥，“你開(kāi)始有炎癥，引發(fā)更多的炎癥?！?/p>
與此同時(shí)，未經(jīng)抑制的病毒復制會(huì )殺死參與氧氣交換的肺細胞?！巴蝗婚g你就在醫院里，呼吸困難，”他說(shuō)。
上了年紀的人，以及糖尿病、心臟病和其他潛在疾病的人，即使在新冠病毒到來(lái)之前，免疫系統的“戰斗”部分也比更年輕、更健康的人要弱。
這進(jìn)一步降低了細胞用干擾素抑制病毒復制的能力，并導致免疫系統朝著(zhù)危險的炎癥反應方向失衡。
SARS-CoV-2能強烈抑制受感染細胞產(chǎn)生干擾素，這一發(fā)現提出了一種有趣的可能性:服用干擾素可能會(huì )預防嚴重的Covid-19，甚至在一開(kāi)始就能預防它，德克薩斯大學(xué)醫學(xué)分部的Vineet Menachery說(shuō)。
在一項關(guān)于人類(lèi)細胞在實(shí)驗室培養皿中生長(cháng)的研究中，他和他的同事們還發(fā)現SARS-CoV-2“阻止了大量”干擾素基因的啟動(dòng)。
但是，當在實(shí)驗室培養皿中生長(cháng)的細胞在接觸新冠病毒之前接受干擾素IFN-1時(shí)，“病毒很難復制”。
幾天后，干擾素處理過(guò)的受感染細胞的病毒數量比未預處理干擾素的受感染細胞的病毒數量低1000至10000倍。(相比之下，最初的SARS病毒對干擾素不敏感。)
人們認為，要結束大流行并防止其卷土重來(lái)，就需要一種有效的疫苗來(lái)預防感染，以及像瑞德西韋(remdesivir)這樣的抗病毒藥物來(lái)治療重病，但遺傳學(xué)研究提出了第三種策略:預防性藥物。
Menachery說(shuō)，用所謂的1型干擾素治療可能“在病毒形成之前就能阻止它”。
給健康人用藥總是一件冒險的事情，因為所有的藥物都有副作用。
“干擾素治療有很多并發(fā)癥，”Menachery警告說(shuō)。用于治療肝炎、癌癥和許多其他疾病的各種干擾素會(huì )導致類(lèi)似流感的癥狀。
Menachery說(shuō)，干擾素“會(huì )向細胞發(fā)出病毒來(lái)了的警告”，因此這種預處理可能“讓經(jīng)過(guò)處理的細胞更好地抵御病毒，并限制病毒的傳播”。
當然，這需要臨床試驗，目前臨床試驗正在進(jìn)行中。
編譯/前瞻經(jīng)濟學(xué)人APP資訊組
原文來(lái)源：
https://www.statnews.com/2020/05/21/coronavirus-hijacks-cells-in-unique-ways/
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