冠状病毒这样敲开人体大门(2)
冠状病毒成功入侵细胞,所依靠的不只是一种受体,其他辅助受体也可能参与其中。同时,它还有个十分重要的“帮凶”,那就是它们的“辅助”蛋白质
有的冠状病毒只引起普通感冒,而有的则会引起严重疾病。据研究,它们之间的主要区别是,前者主要感染上呼吸道(鼻子和喉咙),而后者则在下呼吸道(肺)大量繁殖,并可导致肺炎。例如,SARS病毒会与一种名为ACE2的受体结合,而MERS病毒则与一种名为DPP4的受体结合,这两种受体都存在于肺细胞中。
这些受体在组织和器官中的分布差异,可能是不同类型冠状病毒所导致的疾病症状各不相同的原因。例如,人们已经发现MERS比SARS更致命,而且有更明显的胃肠道症状,但MERS病毒的感染性并不强,这也可能是一种与受体相关的特性。
英国爱丁堡大学的病毒学家克里斯汀·泰特·伯卡尔德认为,DPP4在下支气管(通向肺部的气道)中高度表达,所以必然需要有大量病毒进入其中才能引发疾病。由于我们的气道非常善于过滤病原体,因此人类需要长时间、高强度地暴露于病毒环境中,MERS病毒才能到达肺部,这就是为什么与其中间宿主(很可能是骆驼)密切接触的人才会生病的原因。
相反,由于病原体更容易进出上呼吸道,所以在那里繁殖的病毒感染性更强。此外,“病毒在不同温度下复制的能力有很大不同,因为上呼吸道更冷一些。”泰特·伯卡尔德说,“如果病毒在这些温度下更稳定,它就不会进入下呼吸道。”她补充说,下呼吸道也是一个生化和免疫上更恶劣的环境。
对新冠病毒的分析非常清晰地表明,与SARS一样,这种新病毒利用ACE2受体获得进入细胞的入口。这种观察与这样的事实相吻合,即到目前为止,该病毒的致死率似乎低于MERS。
然而,情况并不那么简单,因为使用相同受体的病毒也可能导致截然不同的疾病。一种名为NL63的人类冠状病毒与SARS病毒结合在同一受体上,但只会导致上呼吸道感染,而SARS病毒则主要感染下呼吸道。为什么会这样?目前科学家还不清楚其中的原因。
此外,另一个令人好奇的现象是,ACE2受体普遍存在于心脏,但SARS不会感染心脏细胞。南非西开普大学的分子生物学家伯特兰姆·菲尔丁认为,就病毒进入细胞的效率而言,不仅只有一种主要的受体,可能还有其他辅助受体参与其中。
研究还发现,冠状病毒有一位十分重要的 “帮凶”,那就是它们的“辅助”蛋白质。病毒与受体结合只是进入细胞的第一步,当病毒与宿主细胞结合时,它们开始一起变形,而且其他病毒蛋白可能与其他受体结合,最终完成侵入细胞的过程。
可关闭免疫应答的各个环节
冠状病毒所导致的很多疾病属于一种破坏性的免疫反应,又称炎症反应。这也将决定一种病毒的毒性有多大,即它会诱导多大程度的破坏性免疫应答
研究发现,冠状病毒的“辅助”蛋白似乎参与了逃避宿主的先天免疫应答,那可是身体防御机制的前线。先天免疫应答会在细胞检测到入侵者、释放干扰病原体复制的干扰素时启动。干扰素会触发免疫系统抗病毒的级联反应,从停止宿主蛋白合成,一直到诱导细胞死亡。
不幸的是,这些进程中的大多数步骤对宿主也不太有利。“实际上,冠状病毒所导致的很多疾病属于一种破坏性的免疫反应,又称炎症反应。”苏珊·维斯说,这也将决定一种病毒的毒性有多大,即它会诱导多大程度的破坏性免疫应答,而不仅仅只是保护性应答。