戰(zhàn)疫時刻|TMPRSS2——新冠病毒入侵的“潤滑油”
日期：2020-05-29 14:19:30
自從2019年12月發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）以來，這種病毒引起的新冠肺炎（COVID-19）已經(jīng)在全世界造成了巨大影響。截至2020年5月22日，新型冠狀病毒已經(jīng)感染超過500萬人，并奪走了超過30萬人的生命。
面對突如其來的疫情，全球科學界迅速應對、通力合作，在短短幾個月內取得了很大進展。
疫情暴發(fā)后不久，科學家們就發(fā)現(xiàn)病毒入侵的兩個關鍵分子：
SARS-CoV-2的刺突蛋白可與人體細胞表面的血管緊張素轉化酶2（ACE2）受體蛋白結合，這個受體相當于病毒進入人體細胞的“門鎖”。
而人體細胞中跨膜絲氨酸蛋白酶（TMPRSS2），是一種可切割ACE2和刺突蛋白的細胞表面蛋白酶，在病毒入侵過程中發(fā)揮了“助攻”作用：激活冠狀病毒的刺突蛋白，為SARS-CoV-2進入細胞提供便利。如果把刺突蛋白比喻成進入人體細胞的“門鑰匙”的話，那么TMPRSS2相當于鑰匙的“潤滑油”。
在ACE2受體與TMPRSS2的聯(lián)合作用下，SARS-CoV-2更容易入侵宿主，它倆就像人類細胞在抗疫過程中的兩大“叛徒”。
ACE2相關介紹閱讀：
戰(zhàn)疫時刻|再談ACE2——新冠肺炎的“導火線”和“滅火器”
2020年1月31日，德國哥廷根大學生物與心理學學院Stefan Pöhlmann研究團隊在生物預印網(wǎng)站上發(fā)表文章 “The novel coronavirus 2019 (2019-nCoV) uses the SARS-coronavirus receptor 1 ACE2 and the cellular protease TMPRSS2 for entry into target cells”揭示了SARS-CoV-2入侵宿主細胞的完整分子鏈，TMPRSS2啟動突刺蛋白，進而突刺蛋白與ACE2結合進入宿主細胞。
研究人員發(fā)現(xiàn)TMPRSS2抑制劑可以明顯抑制2019-nCoV突刺蛋白進入表達TMPRSS2的細胞系，而促進TMPRSS2表達可以取消這種抑制作用，這就說明2019-nCoV突刺蛋白依賴于TMPRSS2啟動。
（信息來源：The novel coronavirus 2019 (2019-nCoV) uses the SARS-coronavirus receptor 1 ACE2 and the cellular protease TMPRSS2 for entry into target cells）
2020年3月5日，德國哥廷根大學Stefan Pöhlmann、Markus Hoffmann等研究人員在Cell上聯(lián)合發(fā)表題為"SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor" 的研究論文。研究人員證明了新冠病毒使用SARS-CoV受體ACE2進入細胞，并且絲氨酸蛋白酶TMPRSS2用于突刺（S）蛋白的活化。闡明新冠病毒使用哪些細胞分子來進入，可能會為病毒的傳播提供見解并揭示治療靶標。
（信息來源：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30229-4）
2020年4月22日，國際頂尖學術期刊Cell 以提前公開的形式，在線發(fā)表了一篇關于新冠病毒的重要論文"SARS-CoV-2 receptor ACE2 is an interferon-stimulated gene in human airway epithelial cells and is detected in specific cell subsets across tissues" 。
科學家團隊在浩瀚的數(shù)據(jù)庫中“挨個排查”，找到了三類最有可能受新冠病毒直接攻擊的細胞類型。結果顯示，人的呼吸道細胞和腸道細胞中，只有不到10%的細胞同時產(chǎn)生ACE2和TMPRSS2。而這些細胞分為3種類型：第一種是鼻腔里的杯狀分泌細胞（goblet secretory cells），它們平時的功能是分泌鼻涕；第二類是肺部的Ⅱ型肺泡細胞（type II pneumocytes），負責維持肺泡的功能；第三類細胞來自消化道，叫做吸收性腸上皮細胞，位于小腸上，負責營養(yǎng)物質的吸收。
只要一種細胞同時表達ACE2和TMPRSS2，它被新冠病毒感染的風險就非常高。這一發(fā)現(xiàn)對于需要開展細胞實驗來篩選藥物的各類研究有著重要意義。
（信息來源：https://www.cell.com/pb-assets/products/coronavirus/CELL_CELL-D-20-00767.pdf）
2020年5月6日，美國明尼蘇達大學的李放教授團隊在美國科學院院刊PNAS發(fā)表了題為"Cell entry mechanisms of SARS-CoV-2" 的論文。首次揭示了新冠病毒（SARS-CoV-2）感染人體細胞以及免疫逃逸的機理，與SARS-CoV存在很大不同。
2020年5月9日，來自約翰霍普金斯大學的 Elia J Duh團隊在bioRxiv上上傳了題為"ACE2 and TMPRSS2 are expressed on the human ocular surface, suggesting susceptibility to SARS-CoV-2 infection"的文章。研究顯示包括結膜在內的眼睛表面細胞表達ACE2和TMPRSS2，表明眼睛表面細胞對SARS-CoV-2易感。這也凸顯了包括口罩和眼部接觸預防在內的安全措施對預防COVID-19傳播的重要性。
2020年5月13日，香港大學李嘉誠醫(yī)學院微生物學系教授袁國勇團隊在Nature Medicine雜志上發(fā)表題為"ACE2 and TMPRSS2 are expressded on the human ocular surface,suggesting susceptibility to SARS-CoV-2 infection"文章，證實SARS-CoV-2 可以感染人和蝙蝠的腸類器官，進一步表明 SARS-CoV-2 可能通過宿主腸道傳播。研究人員還發(fā)現(xiàn)，在誘導分化的人腸類器官中，SARS-CoV-2 入侵宿主細胞所需的ACE2和TMPRSS2的轉錄和表達水平均明顯提高。而SARS-CoV-2具體是通過糞口途徑直接感染腸道細胞，還是患者呼吸道感染后的繼發(fā)感染，仍需要進一步確定。
（信息來源：https://www.nature.com/articles/s41591-020-0912-6）
新型冠狀病毒目前在中國雖然得到了有效控制，但在全世界范圍卻愈演愈烈，在高度全球化的今天，只要還有國家疫情沒有穩(wěn)定，那這場戰(zhàn)爭就談不上勝利。
科學家們對新型冠狀病毒以及由此引發(fā)的新型肺炎的研究仍然緊張地進行著，血管緊張素轉換酶2（ACE2）受體作為SARS-CoV-2感染細胞的“導火線”成為了科研人員關注的熱點。不過研究發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒進入宿主細胞過程中，除了ACE2，參與ACE2與SARS-CoV-2膜融合過程的TMPRSS2也至關重要，因此研究其作用對于我們理解新冠病毒感染機制以及開展藥物篩選和疫苗研究也是具有現(xiàn)實意義的。
TMPRSS2 蛋白產(chǎn)品 Recombinant Human Transmembrane protease serine 2(TMPRSS2),partial (CSB-YP023924HU) 來源：Yeast 純度：Greater than 90% as determined by SDS-PAGE. 標簽信息：N-terminal 6xHis-tagged TMPRSS2 抗體產(chǎn)品 TMPRSS2 Antibody(CSB-PA971239) 宿主： Rabbit 種屬反應性：Human 應用范圍：ELISA, WB 
—END— ——華美生物·讓科研變得有溫度！——
