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Nature Metabolism:HDL清道夫受体B1促进SARS-CoV-2感染

2020年11月,军事医学科学院、解放军第960医院、中国医科大学等单位的相关研究人员在《Nature Metabolism》上发表了题为“HDL-scavenger receptor B type 1 facilitates SARS-CoV-2 entry”的研究论文,揭示了促进SARS-CoV-2进入的新的宿主因子。

亮点概述:
  • 高密度脂蛋白(HDL)清道夫受体B1(SR-B1)促进了SARS-CoV-2的ACE2依赖性进入

  • SARS-2-S的S1亚单位与胆固醇结合,并可能与HDL成分结合,以增强体外病毒的吸收

  • SR-B1的表达通过增强病毒的粘附促进SARS-CoV-2进入ACE2表达细胞

  • SR-B1与ACE2在人肺组织和几种肺外组织中共表达

研究背景:

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)通过病毒棘蛋白(SARS-2-S)与细胞表面受体血管紧张素转换酶2ACE2)结合而感染宿主细胞。清道夫受体B1SR-B1)是一种细胞表面高密度脂蛋白(HDL)受体,介导胆固醇酯和受体结合的HDL颗粒的其他脂质成分的选择性摄取。这种胆固醇传递系统在分离的肝细胞、成纤维细胞、脂肪细胞、巨噬细胞、肾上腺细胞、卵巢细胞和睾丸间质细胞中得到广泛认可。有趣的是,肺泡II型细胞也表达SR-B1,然而,SR-B1SARS-CoV-2感染中的潜在作用尚不清楚。

由于S蛋白在介导SARS-2-CoV靶细胞感染中的重要性,研究人员在SARS-2-S的一级序列中搜索了胆固醇调节的基序,并确定了六个假定的胆固醇识别氨基酸共有(CRAC)基序,随后评估了SARS-2-S与胆固醇结合的能力以及与HDL颗粒的相互作用,发现SARS-2-S的S1亚单位对胆固醇和HDL成分具有特定的亲和力。进一步研究表明,HDL通过与SARS-2-S1的N端结构域(NTD)相互作用或通过将物质从HDL转移到SARS-2-S1蛋白来增强SARS-CoV-2的感染性。

HDL通过SARS-2-S1蛋白增强SARS-CoV-2的进入

由于SR-B1是一种结合HDL的细胞表面受体,并且在HDL内吞作用和胆固醇外排中起着核心作用,研究人员接着探究HDL介导的SARS-CoV-2感染力的增强是否通过SR-B1发生。体外细胞实验表明,SR-B1基因过表达和基因敲低分别增加和降低新冠病毒RNA水平。表明SR-B1是SARS-CoV-2的进入辅助因子。

SR-B1表达赋予SARS-CoV-2感染易感性

研究人员进一步探究发现,SR-B1的表达通过增强病毒的粘附促进SARS-CoV-2进入ACE2表达细胞。用单克隆抗体阻断SARS-2-S1上胆固醇结合位点,或用SR-B1拮抗剂治疗培养细胞,都能抑制HDL增强的SARS-CoV-2感染,表明SR-B1介导SARS-CoV-2的附着和进入。免疫组织化学分析显示,SR-B1与ACE2在多个易感组织中共表达。

SR-B1介导SARS-CoV-2的附着和进入

综上所述,该研究揭示了SR-B1是促进SARS-CoV-2进入的宿主因子,可能有助于解释病毒的嗜性,确定COVID-19和脂蛋白代谢之间的可能分子联系,并强调SR-B1是干预SARS-CoV-2感染的潜在治疗靶点。


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