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游富平/王祥喜合作揭示新型冠状病毒S蛋白直接结合并激活TLR4诱发抗细菌样天然免疫反应

近日,北京大学系统生物医学研究所游富平研究组和中国科学院生物物理研究所王祥喜研究组合作,在Cell Research发表了题为“SARS-CoV-2 spike protein interacts with and activates TLR4”的研究论文。该研究从分子机制角度解释了新型冠状病毒特征天然免疫表型,发现新型冠状病毒冠状蛋白可以直接结合并激活模式识别受体TLR4。TLR4是经典的抗细菌天然免疫模式识别受体,其识别革兰氏阴性菌胞壁成分内毒素,进而激活下游信号并介导机体清除细菌。而新型冠状病毒冠状蛋白刺激可以通过TLR4造成与内毒素刺激一致的抗细菌天然免疫反应。该机制研究揭示了新型冠状病毒是如何欺骗机体,使天然免疫系统认为入侵者是细菌而非病毒,最终造成免疫逃逸的。

该团队通过293细胞体外纯化了三聚体冠状蛋白(1-1208aa)用于研究。最终该团队发现,该蛋白刺激不同的人源或鼠源天然免疫细胞系均可成功激活了TLR4下游信号并上调相关炎症因子(如IL-1B和IL-6),证明了不同种属(人和鼠)的TLR4都可以识别新型冠状病毒冠状蛋白并激活下游信号通路。

研究者还通过TLR4通路关键分子的抑制剂(包括TLR4抑制剂瑞沙托维,CD14抗体阻断,MD2抑制剂T5342126,NF-κB抑制剂JSH-23)成功抑制了上述细胞实验中冠状蛋白对于天然免疫的激活,并应用关键分子的敲除(Myd88-/- Raw 264.7, Tlr4-/- BMDM, Trif-/- BMDM)同样阻断了冠状蛋白对于天然免疫的激活。上述实验证明对于TLR4通路的阻断可以抑制新型冠状病毒特征天然免疫表型,为新冠肺炎患者的治疗提供了理论依据以及潜在药物靶点。

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北京大学基础医学院系统生物医学研究所游富平研究员和中国科学院生物物理研究所王祥喜研究员为共同通讯作者。北京大学基础医学院系统生物医学研究所博士研究生赵英池、博士研究生邝鸣,中国科学院生物物理研究所博士后李俊鸿、副研究员朱玲为共同第一作者。

原文链接:

(北京大学基础医学院)


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