研究称武汉病毒感染机制与SARS相似,专家:对后续药物研发或有帮助

研究称武汉病毒感染机制与SARS相似,专家:对后续药物研发或有帮助
2020年01月21日 21:49 界面

原标题:研究称武汉病毒感染机制与SARS相似,专家:对后续药物研发或有帮助 来源:界面新闻

图片来源:图虫创意

记者 | 陈鑫

一篇发表于《中国科学:生命科学》英文版的研究为证实武汉新型冠状病毒(以下称2019-nCoV)“人传人”提供了理论依据。

2020年1月21日,中国科学院主办期刊《中国科学:生命科学》英文版发表《武汉新型冠状病毒的进化来源和传染人的分子作用通路》论文,揭示了2019-nCoV感染人类的机制。该论文显示,2019-nCoV基因与SARS冠状病毒基因有~70%的序列相似性。虽然2019-nCoVS-蛋白中与ACE2蛋白结合的5个关键氨基酸有4个发生了变化,但变化后的氨基酸,却整体性上非常完美的维持了SARS病毒S-蛋白与ACE2蛋白互作的原结构构象。

多位专家指出,这项研究的重要意义是,理论上提示2019-nCoV和SARS病毒感染细胞时可能使用同样的受体,为这一病毒可以“人传人”提供了理论依据。

据财新网报道,研究作者之一、中国科学院上海巴斯德研究所研究员郝沛表示,从人体作用机制一致角度来看,武汉冠状病毒感染能力与SARS类似,但是影响病毒传播因素感染能力只是一方面,还有病毒复制、病毒传播途径等其他因素影响。

根据国家卫健委发布的《最新新型冠状病毒感染医院感染控制措施》,冠状病毒具备以下病原学特点:冠状病毒有包膜,颗粒呈圆形或椭圆形,经常为多形性,直径50〜200nm。S蛋白位于病毒表面形成棒状结构,作为病毒的主要抗原蛋白之一,是用于分型的主要基因。N蛋白包裹病毒基因组,可用作诊断抗原。

研究利用2019-nCoV和收集到大量冠状病毒数据进行了遗传进化分析,结果发现2019-nCoV属于β冠状病毒属,这种病毒寄生和感染高等动物(包括人)。在进化树的位置上,与SARS病毒和类SARS病毒的类群相邻,但并不属于SARS和类SARS病毒类群。

研究对2019-nCoV感染人的机制和通路进行了分析,发现SARS病毒S-蛋白(刺突蛋白)和MERS病毒S-蛋白分别通过与人ACE2蛋白或DPP4蛋白互作结合来感染人的呼吸道上皮细胞。在S-蛋白的宿主受体互作区(RBD区),研究发现2019-nCoV与SARS病毒比较相似,但与MERS病毒差异很大,所以排除了S-蛋白与DPP4互作感染人的可能。但是,2019-nCoV的S-蛋白与人ACE2互作也存在很大困难。

不过,当研究利用分子结构模拟的计算方法,对2019-nCoV的S-蛋白和人ACE2蛋白进行了结构对接研究,获得了令人惊讶的结果。虽然2019-nCoV的S-蛋白中与ACE2蛋白结合的5个关键氨基酸有4个发生了变化,但变化后的氨基酸,却整体性上非常完美的维持了SARS病毒S-蛋白与ACE2蛋白互作的原结构构象。

一位病毒学教授接受界面新闻采访时表示,根据信息学分析推测,2019-nCoV的S-蛋白与人ACE2蛋白能较高效结合,提示其感染人的受体机制和SARS冠状病毒类似,研究结果为2019-nCoV可以“人传人”提供了理论依据。

“这表明2019-nCoV和SARS病毒的感染细胞有可能使用同一个受体,即感染机制是类似的。”有免疫专家告诉界面新闻,两种病毒的S蛋白都可以与人的ACE2蛋白结合,但与SARS病毒相比,2019-nCoV的受体亲和力要低一些。但2019-nCoV传染性是否比SARS要低一些,尚待更多的流行病学和实验研究证实。

一位省级疾控传染病防治专家告诉界面新闻,这篇文章属于基础研究,具体在流行病学调查中,他们通常根据患者来到某个省份后,他周围的人有没有得病,这些人有没有去过疫源地或者基础过动物,继而推导出病毒是不是在人与人之间传播。

研究还称,2019-nCoV和SARS/类SARS冠状病毒的共同祖先是和HKU9-1类似的病毒,并以此推测2019-nCoV的自然宿主可能是蝙蝠,传染到人的过程中可能存在未知的中间宿主媒介。

前述病毒学教授指出,根据这篇文章预测和SARS、MERS病原宿主的前期工作判断,2019-nCoV的自然宿主可能也是(木)蝠,并通过野生或养殖的动物等中间宿主传给人。

“几乎所有高危病毒,埃博拉、SARS、MERS的自然宿主都是蝙蝠,你无法消灭自然宿主。” 复旦大学病原研究所所长姜世勃告诉界面新闻,他们研究团队也在对2019-nCoV进行全部的蛋白以及基因序列的分析,相关理论分析结果有望春节前后发表,实验论文结果至少要在两个月之后。

前述免疫专家指出,2019-nCoV与SARS冠状病毒的受体相似,提示两者具有感染人的重要分子基础。“这对于了解感染过程有帮助,也为后续治疗提供了方向,将来可以考虑用受体抑制剂来进行治疗,研究对于后续治疗和药物研发有一定帮助。”

需要说明的是,目前论文结论是通过计算模型预测的,尚待具体生物学工作证实。“这个只是生物信息学的预测模型,最后落实到病毒感染细胞学实验及蛋白晶体结构,估计至少3-6个月。”前述病毒学教授还称,药物研发需要的时间更长,而且具有不确定性。

前述病毒学教授分析,如果2019-nCoV是利用人ACE2蛋白作为受体,呼吸道应该是该病毒的主要传播途径,但通过消化道和黏膜组织(如眼结膜)等也可是病毒进入体内的途径,与SARS冠状病毒的传播途径类似。

这位专家建议,除注意外出戴口罩外,应当强调注意手部卫生,隔离已经明确的传染源,切断传播途径,防止感染人数的大量上升。同时,医疗卫生机构应该积极收治病人,发现一个隔离一个,并对密切接触进行者医学观察。

药物研发
新浪科技公众号
新浪科技公众号

“掌”握科技鲜闻 (微信搜索techsina或扫描左侧二维码关注)

创事记

科学探索

科学大家

苹果汇

众测

专题

官方微博

新浪科技 新浪数码 新浪手机 科学探索 苹果汇 新浪众测

公众号

新浪科技

新浪科技为你带来最新鲜的科技资讯

苹果汇

苹果汇为你带来最新鲜的苹果产品新闻

新浪众测

新酷产品第一时间免费试玩

新浪探索

提供最新的科学家新闻,精彩的震撼图片