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新思路:不用疫苗也能预防新冠病毒感染

科普小知识2022-02-12 05:02:40
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在最近的一篇论文中,一个跨国研究小组提出了一个防止新冠状病毒感染的新想法。由于缺乏有效的治疗药物和预防疫苗,这项研究的重要性不言而喻。

新思路:不用疫苗也能预防新冠病毒感染

在过去的几周里,《细胞》杂志以“提前出版”的形式发表了许多关于新冠状病毒的重要论文。今天,另一份报纸也以同样的形式上网。在这篇论文中,一个跨国研究小组提出了一个防止新冠状病毒感染的新想法。由于缺乏有效的治疗药物和预防疫苗,这项研究的重要性不言而喻。

新思路:不用疫苗也能预防新冠病毒感染

作者在论文中指出,以前的研究表明,在由新冠状病毒引起的疾病中,血管紧张素转换酶2起着重要而复杂的作用。一方面,ACE2是进入细胞的新冠状病毒识别的受体。在小鼠模型中,ACE2的表达水平越高,疾病就越严重。另一方面,乙酰乙酸具有一定的保护作用。如果血管紧张素转换酶2的表达水平很低,小鼠的肺损伤会更严重。

这些观察让研究人员想出了一个大胆的主意——体外纯化的重组人血管紧张素转换酶2蛋白能防止新冠状病毒的感染吗?这背后的逻辑很简单:新的冠状病毒将识别并结合人类ACE2蛋白。这些从外部添加的蛋白质就像磁铁一样,吸走新的冠状病毒,防止它侵入细胞。这样,我们能不削弱人类对病毒的感染吗?

为了验证这个想法,研究人员首先分离出新的冠状病毒,然后用它来感染培养的细胞。有趣的是,如果病毒在感染细胞前接触重组人ACE2蛋白30分钟,这些病毒的传染性将显著减弱。研究人员估计这种减少大约是1000-5000倍。相反,如果加入新冠状病毒不能特异性结合的小鼠ACE2蛋白,则不能达到抑制新冠状病毒感染的效果。

在细胞实验的积极结果之后,研究人员在“器官样”模型中做了后续研究。与细胞模型相比,器官样器官能更好地反映器官的一些关键特征,因而具有更好的代表性意义。

新思路:不用疫苗也能预防新冠病毒感染

在肾脏器官中,所用的重组人血管紧张素转换酶2蛋白的浓度越高,抑制作用似乎越明显。

利用诱导多能干细胞技术,研究人员获得了人的毛细血管和肾样器官,并证实病毒会在其中复制。与以前的细胞实验结果相似,添加重组人血管紧张素转换酶2蛋白可以显著降低新冠状病毒的感染。在肾脏模型中,这种抑制能力也表现出剂量相关性——加入的ACE2蛋白浓度越高,抑制能力越好。安全性的初步数据还表明,体外添加的ACE2蛋白在毛细血管或肾脏模型中均无毒性。

在讨论中,科学家们还指出这项研究有许多局限性。首先,本研究针对病毒的早期感染阶段,目的是防止新冠状病毒在早期入侵宿主细胞。人类重组血管紧张素转换酶2蛋白在病程后期是否仍有抑制作用尚不清楚。其次,尽管本研究中选择的毛细血管和肾脏器官在病理学上有一定的科学依据,但研究人员并没有对肺器官进行检测,而肺器官是新冠状病毒感染的重灾区。最后,在实际的生理环境中,与ACE2相关的信号通路和调节网络更加复杂。我们仍然需要做更多的研究来了解额外的人重组ACE2蛋白可能有什么作用。

总之,作者在论文中指出,这些结果表明可溶性ACE2有望抑制新的冠状病毒并阻止其进入细胞。在各种“旧药物的新用途”尚未得到临床验证、疫苗需要118个月才能诞生的时候,这项研究无疑为预防病毒感染带来了新的想法。当然,光是这些细胞实验和器官样实验的结果还远远不够。为了验证其预防潜力,我们需要做更多的探索。有趣的是,出于其他目的,纯化的人重组ACE2蛋白在过去已经完成了1期和2期临床试验。这是一个好的开始,我们也希望科学家们不要在他们的后续探索上花费太长时间。

没有疫苗能预防新的冠状病毒感染吗?