肺的“自然保护屏障”能阻止COVID-19感染

在肺部发现的蛋白质受体会粘附在病毒上，并将其从目标细胞中抽离。

　　

 

悉尼大学的科学家在肺部发现了一种蛋白质，可以阻止SARS-CoV-2感染，并在人体内形成天然的保护屏障。

这种蛋白质是富含亮氨酸的含重复蛋白15 (LRRC15)，是一种内置受体，可以结合SARS-CoV-2病毒而不传递感染。

这项研究为围绕LRRC15的免疫学研究开辟了一个全新的领域，并为开发新的药物来预防COVID-19等冠状病毒的病毒感染或处理肺部纤维化提供了一个有前途的途径。

这项研究于2023年2月9日发表在《PLOS Biology》杂志上。该研究由Greg Neely教授和他的团队成员，博士后研究员Lipin Loo博士，以及查尔斯·帕金斯中心和生命与环境科学学院的博士生Matthew Waller领导。该大学的研究是揭示这种特定蛋白质与COVID-19相互作用的三篇独立论文之一。

“我们和另外两个研究小组一起，一个在牛津大学，另一个在美国布朗大学和耶鲁大学，在LRRC15蛋白中发现了一种新的受体，可以阻止SARS-CoV-2。我们发现这种新的受体通过与病毒结合并隔离它来减少感染，”Neely教授说。“对我来说，作为一名免疫学家，有一种我们不知道的天然免疫受体，它排列在我们的肺部，阻止和控制病毒，这非常有趣。我们现在可以使用这种新的受体来设计可以阻止病毒感染甚至抑制肺纤维化的广谱药物。”

什么是LRRC15?

COVID-19病毒通过一种刺突蛋白附着在我们细胞中的特定受体上感染人类。它主要利用一种叫做血管紧张素转换酶2 (ACE2)受体的蛋白质进入人体细胞。肺细胞具有高水平的ACE2受体，这就是为什么COVID-19病毒经常在感染者的这个器官中引起严重问题。

和ACE2一样，LRRC15是冠状病毒的受体，这意味着病毒可以与它结合。但与ACE2不同的是，LRRC15不支持感染。然而，它可以粘附在病毒上并使其固定化。在这个过程中，它可以防止其他脆弱的细胞被感染。

免疫荧光染色显示COVID-19患者死后肺组织切片中新型SARS-CoV-2 spike受体LRRC15(绿色)的表达。

“我们认为它的作用有点像维可牢，分子维可牢，因为它会粘附在病毒的尖刺上，然后把它从目标细胞类型中拉出来，”Loo博士说。“基本上，病毒被包裹在尼龙搭扣的另一部分上，当它试图到达主要受体时，它可能会被LRRC15的网状物缠住，”Waller说。

LRRC15存在于肺、皮肤、舌头、成纤维细胞、胎盘和淋巴结等许多部位。但研究人员发现，感染后，人类肺部的LRRC15会发光。

Loo博士说:“当我们对健康组织的肺部进行染色时，我们看不到太多的LRRC15，但在COVID-19的肺部，我们看到了更多的蛋白质。我们认为，这种新发现的蛋白质可能是我们身体对抗感染的自然反应的一部分，它创造了一个屏障，从物理上将病毒与我们对COVID-19最敏感的肺细胞分开。”

研究意义

Waller先生说:“当我们研究这种新的受体如何工作时，我们发现这种受体还控制抗病毒反应和纤维化，并可能将COVID-19感染与长时间COVID-19期间发生的肺纤维化联系起来。”

Neely教授说:“由于这种受体可以阻止COVID-19感染，同时激活我们身体的抗病毒反应，抑制我们身体的纤维化反应，这是一个非常重要的新基因。这一发现可以帮助我们开发新的抗病毒和抗纤维化药物，以帮助治疗致病性冠状病毒，也可能是其他病毒或发生肺纤维化的其他情况。对于纤维化，没有好的药物:例如，特发性肺纤维化目前是无法治疗的。”

纤维化是一种肺组织瘢痕和增厚，导致呼吸困难的疾病。COVID-19可引起炎症和肺部损伤，导致纤维化。

作者说，他们正在开发两种使用LRRC15对抗COVID-19的策略，这两种策略可以在多种变体中发挥作用——一种针对鼻子作为预防性治疗，另一种针对严重病例的肺部。

研究人员还表示，参与肺修复的LRRC15的存在或缺乏，是COVID-19感染可能变得有多严重的重要标志。

“伦敦帝国理工学院的一个研究小组独立发现，血液中缺乏LRRC15与更严重的COVID有关，这支持了我们所认为的情况。”Loo博士说。“如果你体内这种蛋白质较少，你可能会患上严重的COVID。如果你有更多的它，你的COVID就不那么严重。我们现在正试图弄清楚为什么会出现这种情况。”

这项研究包括筛选人类细胞培养物中的基因，并调查人类COVID-19患者的肺部。

参考:Fibroblast-expressed LRRC15 is a receptor for SARS-CoV-2 spike and controls antiviral and antifibrotic transcriptional programs” by Lipin Loo, Matthew A. Waller, Cesar L. Moreno, Alexander J. Cole, Alberto Ospina Stella, Oltin-Tiberiu Pop, Ann-Kristin Jochum, Omar Hasan Ali, Christopher E. Denes, Zina Hamoudi, Felicity Chung, Anupriya Aggarwal, Jason K. K. Low, Karishma Patel, Rezwan Siddiquee, Taeyoung Kang, Suresh Mathivanan, Joel P. Mackay, Wolfram Jochum, Lukas Flatz, Daniel Hesselson, Stuart Turville and G. Gregory Neely, 8 February 2023, PLOS Biology.