新型コロナウイルスのスパイクタンパク質は病気においてさらに重要な役割を果たす

新型コロナウイルスのスパイクタンパク質は病気においてさらに重要な役割を果たす

ソークの研究者と共同研究者は、このタンパク質がどのように細胞にダメージを与えるのかを示し、新型コロナウイルス感染症が主に血管疾患であることを確認した

ラホヤ-科学者らは、SARS-CoV-2の特徴的な「スパイク」タンパク質が、ウイルスが健康な細胞に取り付くことで宿主への感染を助けることを以前から知っていた。 今回、主要な新しい研究により、ウイルスのスパイクタンパク質（ワクチンによって安全にコード化されたものとは大きく異なる挙動をする）も病気自体において重要な役割を果たしていることが示された。

この論文は、30 年 2021 月 XNUMX 日に発表されました。 循環研究、また、COVID-19 が血管疾患であることを決定的に示しており、SARS-CoV-2 ウイルスがどのように細胞レベルで血管系に損傷を与え、攻撃するかを正確に示しています。 この研究結果は、一見無関係に見える新型コロナウイルス感染症の多種多様な合併症を説明するのに役立ち、より効果的な治療法に関する新たな研究への扉を開く可能性がある。

「多くの人は呼吸器疾患と考えていますが、実際は血管疾患です」と助教授は言います。 ウリ マナー、この研究の共同上級著者です。 「それは、なぜ一部の人が脳卒中を患うのか、また一部の人が体の他の部分に問題を抱えているのかを説明できるかもしれません。 それらの共通点は、それらがすべて血管の基礎を持っているということです。」

ソークの研究者らは、共同筆頭著者のJiao Zhang氏や共同上級著者のJohn Shyy氏らを含むカリフォルニア大学サンディエゴ校の科学者と共同で論文を執筆した。

この発見自体はまったく驚くべきことではないが、この論文は明確な裏付けと、このタンパク質が血管細胞に損傷を与えるメカニズムの詳細な説明を初めて提供している。 SARS-CoV-2 が血管系に影響を与えるというコンセンサスは広まってきていますが、正確にどのように影響を与えるのかは理解されていませんでした。 同様に、他のコロナウイルスを研究している科学者らは、スパイクタンパク質が血管内皮細胞の損傷に寄与しているのではないかと長年疑ってきたが、その過程が文書化されたのは今回が初めてだ。

新しい研究では、研究者らは、SARS-CoV-2の古典的なスパイクタンパク質のクラウンに囲まれた「疑似ウイルス」を作成したが、実際のウイルスは含まれていなかった。 このシュードウイルスに曝露すると、動物モデルの肺と動脈に損傷が生じ、スパイクタンパク質だけでも病気を引き起こすのに十分であることが証明されました。 組織サンプルでは、​​肺動脈壁の内側を覆う内皮細胞に炎症が見られました。

次にチームはこのプロセスを研究室で再現し、（動脈の内側を覆う）健康な内皮細胞をスパイクタンパク質にさらしました。 彼らは、スパイクタンパク質がACE2に結合することによって細胞を損傷したことを示した。 この結合により、ミトコンドリア (細胞のエネルギーを生成する細胞小器官) への ACE2 の分子シグナル伝達が妨害され、ミトコンドリアが損傷して断片化されました。

これまでの研究では、細胞がSARS-CoV-2ウイルスに曝露された場合にも同様の影響が示されていたが、細胞が単独でスパイクタンパク質に曝露された場合に損傷が生じることを示した初めての研究となった。

「ウイルスの複製能力を取り除いたとしても、このACE2受容体、つまり新型コロナウイルスのおかげで有名になったSタンパク質受容体に結合する能力のおかげで、依然として血管細胞に重大な損傷を与えます」とマナー氏は説明する。 。 「変異体スパイクタンパク質を用いたさらなる研究により、変異体SARS CoV-2ウイルスの感染力と重症度について新たな洞察が得られるでしょう。」

研究者らは次に、破壊されたACE2タンパク質がミトコンドリアに損傷を与え、ミトコンドリアの形状を変化させるメカニズムを詳しく調べたいと考えている。

この研究の他の著者は、中国・西安の交通大学のYuyang Lei氏とZu-Yi Yuan氏である。 ソークのカーラ・R・スキアヴォン、レオナルド・アンドラーデ、ジェラルド・S・シェデル。 ミン・ヘ、ホイ・シェン、イーチ・チャン、ヨシタケ・チョー、マーク・ヘポコスキー、ジェイソン X.-J. カリフォルニア大学サンディエゴ校のユアン、アトゥル・マルホトラ、ジン・チャン。 中国西安にある西安嘉通大学健康科学センターのLili Chen、Qian ying、Ting Lei、Hongliang Wang、Shengpeng Wang。

この研究は、国立衛生研究所、中国国立自然科学財団、陝西省自然科学基金、国家重点研究開発プログラム、西安交通大学第一附属病院の支援を受けた。 そして西安交通大学。

DOI： 10.1161/CIRCRESAHA.121.318902