Sars-Cov-2颗粒究竟是如何进入宿主细胞的?德国波洪鲁尔大学分子与医学病毒学系Daniel Todt博士计算病毒学小组的Richard Brown博士领导的一个国际小组与paul - ehrlich研究所的研究人员一起调查了这个问题。研究人员能够展示TMPRSS2蛋白是如何通过受体ACE2将病毒带入细胞的。这种tmprss2介导的摄取显著改变了宿主细胞的免疫反应，并推动了病毒的进化。他们还表明，这适用于病毒的早期变体以及最近的欧米克隆变体，而且不仅在人类中起作用，而且可能在野生、家养和农场动物中也起作用。研究人员将他们的发现发表在2024年5月30日的《美国科学院院刊》上。
为了弄清这些问题的真相，研究人员使用电子显微镜直接比较病毒进入单独表达ACE2受体的细胞和同时表达ACE2和TMPRSS2的细胞。正如预期的那样，他们能够看到TMPRSS2的存在改善了病毒的吸收。
“然而，与先前的假设相反，研究表明tmprss2介导的细胞进入与病毒进入特定细胞囊泡(核内体)的增加有关，”Brown解释说。“到目前为止，这种进入途径被认为绕过了核内体。这些观察结果出乎意料，需要进一步的详细研究。”
此外，研究人员观察到，较新的Omicron变体也受益于TMPRSS2蛋白的存在，其方式与较老的变体相同。布朗说:“虽然组粒变异不需要TMPRSS2进入，但当它存在时，病毒对宿主细胞的摄取也显著增加。”
研究人员还想知道病毒颗粒进入宿主细胞后会发生什么。他们能够证明，对于所有测试的变体，更有效的tmprss2介导的进入宿主细胞导致病毒基因组复制增加，随后病毒产量增加。受感染的细胞会产生更强的免疫反应，从而导致更快的死亡。增强的免疫反应对病毒的进化有影响。如果宿主细胞反应更强烈，具有某些突变的病毒被证明是有利的并占上风。
TMPRSS2的进入增强作用不仅局限于人类宿主，也可以在其他哺乳动物中观察到，包括所谓的水库物种，它们是野生冠状病毒的天然宿主。理查德·布朗总结道:“总的来说，我们的数据证实，TMPRSS2在病毒-宿主界面广泛促进初始感染，并影响感染的结果，不同的哺乳动物物种有可能影响Sars-Cov-2的持续进化。”
这项工作由联邦卫生部资助Charis 6a、德国感染研究中心、联邦教育和研究部(资助代码01KI2106和01KI2113)、Loewe DRUID卓越集群、黑森州和鲁道夫·马克思基金会资助。
