Cell：揭示膜结合的ACE2对SARS-CoV-2感染至关重要

在一项新的研究中，来自奥地利科学院分子生物技术研究所、加拿大英属哥伦比亚大学和美国西北大学费恩柏格医学院等研究机构的研究人员血管紧张素转换酶2（ACE2）的膜结合形式是使SARS-CoV-2（引起COVID-19的冠状病毒）感染的关键。相关研究结果发表在2022年5月26日的Cell期刊上，论文标题为“Evidence in favor of the essentiality of human cell membrane-bound ACE2 and against soluble ACE2 for SARS-CoV-2 infectivity”。

ACE2有两种形式---一种是可以与健康宿主细胞的细胞膜结合的全长形式，一种是在血液中少量循环的较短的可溶性形式。虽然这两种形式都含有SARS-CoV-2刺突蛋白的受体结合结构域结合的相同序列，但是可溶性ACE2缺乏锚定到细胞膜的能力。

论文共同通讯作者、西北大学费恩柏格医学院肾脏病/高血压教授Daniel Batlle博士说，这些研究结果表明，这种全长形式对SARS-CoV-2的感染性至关重要，而可溶性形式并不促进感染性。

Batlle说，“这些发现对开发COVID-19领域有希望的涉及可溶性ACE2蛋白的疗法很重要。它们表明极低浓度的可溶性ACE2不会促进SARS-CoV-2的感染性，而高剂量---以中和SARS-CoV-2为目标的剂量---的可溶性ACE2通过拦截这种病毒的刺突蛋白使得它无法到达膜结合的ACE2而达到预期的有益效果。”

Batlle实验室和其他实验室在之前的研究已证实当可溶性ACE2蛋白以高剂量给感染SARS-CoV-2的小鼠注射时，病毒复制被阻止，这些小鼠的总体生存率明显提高。

然而，其他的研究也提示着在人类肾脏细胞系中，较低浓度的可溶性ACE2实际上可能增加SARS-CoV-2的感染性。这促使Batlle领导的一个国际研究团队利用低浓度的可溶性ACE2蛋白开展进一步的研究。

图片来自Pixabay/CC0 Public Domain。

在这项新的研究中，这些作者通过测量暴露于极低浓度的可溶性ACE2中的人类肾脏细胞系在感染了SARS-CoV-2后的RNA水平来评估病毒感染性。他们还在感染了SARS-CoV-2的人类肺部和肾脏类器官中进行了类似的研究。

总的来说，这些作者发现较低浓度的可溶性ACE2并没有增强SARS-CoV-2在肾脏细胞系或肺部和肾脏类器官中的感染性。此外，通过使用一种缺乏ACE2的肾脏类器官新模型，他们发现，在没有ACE2的情况下，SARS-CoV-2的感染性是不可能的。Batlle说，低浓度和高浓度的可溶性ACE2都是如此，它们对SARS-CoV-2感染没有影响，这表明膜结合的ACE2是SARS-CoV-2感染所必需的受体。

Batlle说，“可溶性ACE2低浓度存在于正常人、COVID-19和有发生COVID-19并发症风险的心血管疾病患者中，因此，令人放心的是，可溶性ACE2不会促进人类感染。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Daniel Batlle et al. Evidence in favor of the essentiality of human cell membrane-bound ACE2 and against soluble ACE2 for SARS-CoV-2 infectivity. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.05.004.