γ-干扰素和IL-4能够下调SARS冠状病毒受体ACE2 的表达

来源: 北京同立海源生物科技有限公司   2020-2-9   访问量:399评论(0)

历史不会重演,但总是惊人的相似。2003年非典(SARS)爆发,时隔17年的2020年,新型冠状病毒(2019-nCoV)疫情严峻。2019年底,武汉开始出现新型病毒性肺炎,是近20年来冠状病毒(Coronaviruses CoVs)大家族成员中的第三次从动物到人类所引起的爆发性传播。

冠状病毒是大型有包膜的正链RNA病毒,可分为4个属型:α、β、δ和γ,其中已知α和β型冠状病毒感染人类。2019 -nCoV 属于 β 属新型冠状病毒,其基因特征与 SARS-CoV 和 MERS-CoV 有明显区别。

研究人员发现,与SARS病毒相比,在2019-nCoV的spike基因(编码S-蛋白)中,与宿主即人体ACE2(血管紧张素转化酶)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。这些特征对于预测2019-nCoV传播和大流行的发展趋势可能具有重要的帮助。


γ-干扰素和IL-4能够下调SARS冠状病毒受体ACE2 的表达


在2006年ScienceDirect期刊上发表的一篇题目为《Interferon-γ and interleukin-4 downregulate expression of the SARS coronavirus receptor ACE2 in Vero E6 cells》论文中,分析并讨论了干扰素 (IFN) 抑制严重急性呼吸综合征冠状病毒 (SARS-CoV) 的复制,可能对SARS治疗有价值。在这项研究中,证明了用能够产生白细胞介素-4(IL-4)的Vero E6细胞的治疗作用能够降低这些细胞对SARS-CoV感染的敏感性。与IFN相比,IL-4在SARS-CoV感染后立即施用时没有表现出抗病毒活性,这表明IL-4在SARS-CoV复制周期的早期发挥作用。事实上,IL-4处理以后的细胞不但能够降低重组的SARS-CoV棘刺蛋白(S蛋白)与Vero E6细胞的结合,而且细胞也能增加IFN-γ的释放。与这些观察结果一致,IL-4和IFN-γ能够下调细胞表面的血管紧张素转化酶2(ACE2)的表达,也就是SARS-CoV的受体。除了ACE2细胞表面的表达减少外,使用这些细胞因子治疗后,ACE2 mRNA水平也有所下降。研究结果表明,IL-4和IFN-γ通过降低ACE2的调节部分抑制了SARS-CoV的复制。

论文示图:

γ-干扰素和IL-4能够下调SARS冠状病毒受体ACE2 的表达

Fig.1.Susceptibility of Vero E6 cells to SARS-CoV or HSV-1 infection after treatment with TNF-α(A),IFN-γ(B),IFN-γ combined with TNF-α(C)or IL-4(D).Triangle-shaped symbols represent SARA-CoV and rectangular symbols represent HSV-1.The left Y-axis indicates the number of infected cells per well after HSV infection,while the right Y-axis represents the number of infected cells per well after SARS-CoV(SCV)infection.Error bars indicate standard errors.


γ-干扰素和IL-4能够下调SARS冠状病毒受体ACE2 的表达

Fig.2.Influence of cytokinetreatment on ACE2 expression.ACE2 expression was determined after treatmentwith 10 ng/ml IL-4(A),IL-4 preincubated with a neutralizing antibody(B),10ng/ml IFN-α(E),all at 48h.Vero E6cells were incubated for 96 h in the presence of 10ng/ml IFN-γ combined with10ng/ml TNF-α(F).HLA-A,B,C expression on Vero E6 cells after treatment with 10ng/ml IL-4(G)or IFN-γ combined with TNF-α(H).Dotted linerepresent cytokine-treated cells,while thick lines represent mock-treatedcontrol cells.The shaded areas represent background staining.


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