SARS-CoV-2细胞受体的研究进展.pdf

基金项目:军队重点课题(B L B 1 8 J 0 0 8)通信作者:陈生林,殷作明C o r r e spo n d e n c e t o:C H E N S h e ngl i n E-m a i l:c h e n s h e ngl i n 3 5 3 4 1 6 3.c o m;Y I N Z u o m i ng E-m a i l:yi n z u o m i ng 1 6 3.c o m*同为第一作者d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 6 7 3-6 1 8 4.2 0 2 3.0 1.0 0 6综述S A R S-C o V-2细胞受体的研究进展陈生林1*,肖蔓2*,李赵忠3,徐志凯1,韩起1,冯东方1,邓雁1,殷作明11.中国人民解放军西藏军区总医院,西藏 拉萨 8 5 0 0 0 7;2.成都西区医院,四川 成都 6 1 0 0 3 6;3.中国人民解放军西部战区总医院,四川 成都 6 1 0 0 8 3摘 要:严重急性呼吸综合征冠状病毒2(s e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 2,S A R S-C o V-2)是引起2 0 1 9冠状病毒病(c o r o n a v i r u s d i s e a s e 2 0 1 9,C O V I D-1 9)的病原体,在人群中广泛持久传播,对人类健康和社会经济造成了巨大危害。目前,针对C O V I D-1 9的治疗尚无特异高效的抗病毒药物。病毒为实现寄生感染,通常先与宿主细胞膜表面受体结合,进而内化入胞。因此,S A R S-C o V-2受体决定着病毒的感染特性和宿主范围,对其进行研究和解析是战胜S A R S-C o V-2感染的一个关键手段。S A R S-C o V-2受体的发现和鉴定,将为C O V I D-1 9提供新的治疗靶点。本文主要对S A R S-C o V-2入侵受体及黏附受体的研究进展进行综述。关键词:严重急性呼吸综合征冠状病毒2;入侵;受体;黏附受体;刺突蛋白;受体结合域中图分类号:R 3 7 3.1 文献标识码:AR e c e n t p r o g r e s s o n c e l l r e c e p t o r s f o r S A R S-C o V-2C H E N S h e ngl i n1*,X I A O M a n2*,L I Z h a o z h o ng3,XU Z h i k a i1,HA N Q i1,F E N G D o ngf a ng1,D E N G Y a n1,Y I N Z u o m i ng11.G e n e r a l H o s p i t a l o f T i b e t M i l i t a r y A r e a C o mm a n d o f P L A,L h a s a 8 5 0 0 0 7,T i b e t A u t o n o m o u s R e g i o n,C h i n a;2.C h e n g d u W e s t e r n H o s p i t a l,C h e n g d u 6 1 0 0 3 6,S i c h u a n P r o v i n c e,C h i n a;3.G e n e r a l H o s p i t a l o f W e s t e r n T h e a t e r C o mm a n d o f P L A,C h e n g d u 6 1 0 0 8 3,S i c h u a n P r o v i n c e,C h i n aA b s t r a c t:S e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 2(S A R S-C o V-2)i s t h e c a u s a t i v e age n t o f t h e c o r o n a v i r u s d i s e a s e 2 0 1 9(C O V I D-1 9),w h i c h spr e a d s r api d ly i n h u m a n s a n d e n d a nge r s gl o b a l h e a l t h a n d e c o n o my.T h e r e a r e n o spe c i f i c a n d e f f e c t i v e a n t i v i r a l d r ugs f o r t h e t r e a t m e n t o f C O V I D-1 9 c u r r e n t ly.T o i n f e c t h o s t c e l l s s u c c e s s f u l ly f o r a v i r u s,r e c ept o r b i n d i ng a n d v i r u s i n t e r n a l i z a t i o n a r e c o n s i d e r e d t o b e t h e i n i t i a l s t eps.A k ey t o c o m b a t S A R S-C o V-2 i n f e c t i o n i s t o i n v e s t iga t e t h e v i r a l r e c ept o r s,w h i c h d e t e r m i n e i t s i n f e c t i v i ty a n d h o s t r a nge.T h e d i s c o v e ry a n d i d e n t i f i c a t i o n o f c e l l r e c ept o r s f o r S A R S-C o V-2 w i l l pr o v i d e n e w t h e r ape u t i c t a rge t s f o r C O V I D-1 9.T h i s a r t i c l e r e v i e w s t h e r e c e n t f i n d i ngs o n t h e e n t ry a n d a t t a c h m e n t r e c ept o r s f o r S A R S-C o V-2.K e y w o r d s:S e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 2;E n t ry;R e c ept o r;A t t a c h m e n t r e c ept o r;Spi k e;R e c ept o r-b i n d i ng d o m a i n64微生物与感染 J o u r n a l of M i c r o b e s a n d I nfe c t i o n s,F e b r u a ry 2 5,2 0 2 3,1 8(1):4 6-5 4 h t tp:jm i.f u d a n.e d u.c n 目前已发现7种可感染人类的冠状病毒,包括人冠状病毒2 2 9 E、O C 4 3、N L 6 3、HK U 1,以及严重急 性 呼 吸 综 合 征 冠 状 病 毒1(s e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 1,S A R S-C o V-1)、中 东 呼 吸 综 合 征 冠 状 病 毒(M i d d l e E a s t r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s,M E R S-C o V)和严重急性呼吸综合征冠状病毒2(s e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 2,S A R S-C o V-2)1。人冠状病毒2 2 9 E、O C 4 3、N L 6 3、HK U 1感染引起的上呼吸道症状较为温和,而S A R S-C o V-1、M E R S-C o V及S A R S-C o V-2感染可引起严重的呼吸系统疾病,致死率较高2。S A R S-C o V-1感染的致死率约为1 0%,M E R S-C o V约为3 4%3。然而,自2 0 1 9年S A R S-C o V-2开始人间传播以来,全球感染人数已超6.3亿,累计死亡人数超过6 5 9万4。S A R S-C o V-2具有传播快、突变频繁、致病力强等特点,其 引 起 的2 0 1 9冠 状 病 毒 病(c o r o n a v i r u s d i s e a s e 2 0 1 9,C O V I D-1 9)的主要症状包括发热、咳嗽、无力、恶心、呼吸困难等。目前,治疗C O V I D-1 9的手段十分有限,导致其在全球的蔓延和传播难以遏制,因此开发抗病毒药物亟为迫切,而对S A R S-C o V-2受体的解析可为抗病毒特效药物研发提供重要的理论依据。1 S A R S-C o V-2的病毒学特点S A R S-C o V-2为单股正链R N A病毒,属冠状病毒科冠状病毒属5。其基因组大小约为3 0 k b,与S A R S-C o V-1的同源性为7 9.5%,含1 4个开放阅读框(ope n r e a d i ng f r a m e,O R F),编码2 9种病毒蛋白。O R F 1 a和O R F 1 b为S A R S-C o V-2的2个 主 要O R F,共 编 码1 6种 非 结 构 蛋 白(n o n s t r u c t u r a l pr o t e i n,N S P)(N S P 1N S P 1 6)。剩余序列编码病毒主要结构蛋白,包括刺突蛋白(spi k e,S)、膜 蛋 白(m e m b r a n e,M)、包 膜 蛋 白(e n v e l ope,E)和核衣壳蛋白(n u c l e o c aps i d,N),以及一些附件蛋白(O R F 3 a、O R F 3 b、O R F 6、O R F 7 a、O R F 7 b、O R F 8 b、O R F 9 b、O R F 1 4)6。其中,S蛋白、M蛋白、E蛋白这3种结构蛋白为病毒包膜跨膜蛋白。作为S A R S-C o V-2的重要组件,S蛋白在病毒入侵细胞的过程中发挥了重要作用,是疫苗、中和抗体等药物设计的主要靶点。在免疫选择压力的作用下,病毒基因突变所导致的S蛋白免疫逃逸在很大程度上决定着病毒的变异和感染特性。S A R S-C o V-2 的S蛋白为三聚体糖蛋白,由1 2 7 3个氨基酸 组 成,与S A R S-C o V-1 S蛋 白 的 同 源 性 为7 7%7。根据S蛋白的结构特征,S A R S-C o V-2 的S蛋白单体属于I类病毒膜融合蛋白,含6 6个N-糖链。S蛋白单体由S 1亚基和S 2亚基组成。S 1亚基的功能是识别并结合受体,含N端结构域(N-t e r m i n a l d o m a i n,N T D)和C端结构域(C-t e r m i n a l d o m a i n,C T D),其中第3 1 95 4 1位氨基酸残基组成受体结合域(r e c ept o r-b i n d i ng d o m a i n,R B D),R B D中第4 4 0 5 0 6位氨基酸残基组成受体结合模体(r e c ept o r b i n d i ng m o t i f,R BM)。S 2亚基介导病毒与宿主细胞膜融合,由4个保守结构域组成,分别为1个融合肽(f u s i o n pept i d e,F P)、2个七肽重复序列(HR 1、HR 2)、1个跨膜结构域。S 2亚基具有2种构象,分别代表膜融合前和膜融合后的蛋白质3级结构。S 1亚基与受体结合后,S 2亚基即从膜融合前构象转变为融合后构象7。在S 1亚基和S 2亚基一级结构交界位置,存在一段含R R A R 4个碱性氨基酸残基组成的序列(S 1/S 2),被称为弗林蛋白酶(f u r i n)裂解位点。与S A R S-C o V-1相关的冠状病毒中,S 1/S 2为S A R S-C o V-2 S蛋白所特有。在空间结构上,S 1/S 2模体暴露于S蛋白外表面。而在S 2亚基内部存在S 2裂 解 位 点,可 被 跨 膜 丝 氨 酸 蛋 白 酶2(t r a n s m e m b r a n e pr o t e a s e,s e r i n e 2,TM P R S S 2)、组织蛋白酶(c a t h eps i n)B/L及其他胰蛋白酶样蛋白酶酶切裂解。S A R S-C o V-2入胞有膜融合和内吞2种方式,S 1/S 2和S 2 的裂解对这2种入胞方式均极为重要8-9。2 S A R S-C o V-2的细胞受体病毒为实现寄生感染,需借助宿主细胞膜表面分子完成入侵。在体内,病毒某一抗原与细胞膜分子直接相互作用,导致病毒抗原发生构象改变,启动病毒的细胞入侵,这一细胞膜分子可称作受体。病毒与受体的结合是病毒入侵的关键一步。还有一些宿主细胞膜表面分子可将病毒吸附至细胞膜表面,达到黏附和聚集病毒的目的,对病毒入侵起辅助作用,这类分子被称为黏附受体1 0。S A R S-C o V-2的入侵受体和黏附受体不断被发现,为研究病毒感染机制提供了重要的理论参考。2.1 血管紧张素转化酶2 血管紧张素转化酶2(a ngi o t e n s i o n-c o n v e r t i ng e n zym e 2,A C E 2)是S A R S-C o V-2入侵宿主细胞的74 陈生林,等:S A R S-C o V-2细胞受体的研究进展功能受体1 1-1 3,介导病毒入侵细胞,决定病毒的感染特点、宿主细胞范围和C O V I D-1 9发病机制。A C E 2由8 0 5个氨基酸组成,含一个胞外N T D(包括1个催化活性中心、1个C端膜锚定结构域和1个保守的H E XXH锌指蛋白结构域)1 4。研究表明,A C E 2在人体各组织细胞中的表达水平很低,且表达水平差异较大。其在小肠、睾丸、肾脏、结肠、心肌、甲状腺组织中表达水平相对较高,大脑组织中表达水平最低,血细胞中不表达1 5-1 6。作为S A R S-C o V-2的主要侵犯组织,人肺组织中A C E 2表达水平极低。肺下叶中,A C E 2主要表达于型肺泡上皮细胞;肺上叶中,A C E 2主要表达于支气管上皮细胞;肺上叶中A C E 2表达水平高于肺下叶1 7。在整个呼吸系统中,鼻腔鼻上皮细胞中A C E 2表达水平最高1 8。A C E 2在人体各器官组织中的表达水平在一定程度上反映了S A R S-C o V-2的感染特性及其引起的临床症状特点。S A R S-C o V-2感染引发的细胞因子如白细胞介素1(i n t e r l e u k i n 1,I L-1)和干扰素(i n t e r f e r o n,I F N)释放会上调A C E 2的表达水平,进 而 增 强S A R S-C o V-2的 感 染 性,形 成S A R S-C o V-2感染的正性反馈机制1 9-2 1。A C E 2与S A R S-C o V-2 S蛋白识别的分子结构特征已被解析。S蛋白S 1亚基R BM与A C E 2分子N端螺旋结合,引起S蛋白构象改变,从而开启病毒的细胞入侵之旅。A C E 2不仅是S A R S-C o V-2的受体,也是S A R S-C o V-1的受体2 2。与S A R S-C o V-1相比,S A R S-C o V-2 S蛋白与A C E 2的结 合 能 力 更 强2 3。研 究 表 明,S A R S-C o V-2 R BM与A C E 2结合界面的面积更大,且结合得更为紧 凑2 3。表 面 等 离 子 共 振(s u r f a c e pl a s m o n r e s o n a n c e,S P R)技 术 揭 示,相 比S A R S-C o V-1,S A R S-C o V-2 R B D与A C E 2具有更强的亲和力,其结构基础如下。S A R S-C o V-2 R BM第4 8 24 8 5位氨基酸残基为G ly-V a l-G l u-G ly,这4个氨基酸残基组成的模体促使R BM与A C E 2结合部位的隆起结构的构象更为紧凑,同时使R BM与A C E 2 N端螺旋在空间结构上更为接近。S A R S-C o V-2 R BM第4 8 6位P h e残基插入由A C E 2第8 2位M e t、第7 9位L e u和第8 3位Tyr组成的疏水口袋中,使S A R S-C o V-2 R BM与A C E 2的结合更加紧密。S A R S-C o V-2 R BM与A C E 2结合界面区域包含了A C E 2的2个重要氨基酸残基:第3 1位Lys和第3 5 3位Lys,这2个氨基酸残基是病毒结合热点(分别简称为热点-3 1和热点-3 5 3)。S A R S-C o V-2 R BM第4 5 5位L e u残基和第4 9 3位G l n残基可稳定热点-3 1,其第5 0 1位A s n残基可稳定热点-3 5 3。这2个 病 毒 结 合 热 点 对S A R S-C o V-2 R BM与A C E 2的结合至关重要2 4。S A R S-C o V-2的全球持续大流行为其突变进化创造了有利条件,已出现过S A R S-C o V-2原型株和阿尔法(A lph a)、贝塔(B e t a)、伽玛(G a mm a)、德尔塔(D e l t a)和奥密克戎(Om i c r o n)变异株。S蛋白R B D存在不同的氨基酸位点突变,导致5种S A R S-C o V-2变异株的S蛋白R B D与A C E 2的亲和力存在差异,亲和力是原型株的1.7 8 4.5 6倍,其中奥密克戎变异株与A C E 2的结合能力最强。奥密克戎变异株S蛋白R B D的N 4 7 7氨基酸残基与A C E 2的S 1 9形成的氢键、R 4 9 3与E 3 5形成的氢键、R 4 9 8与D 3 8形成的离子键、Y 5 0 1与Y 4 1形成的-堆积以及Y 5 0 1与K 3 5 3形成的氢键等均增强了R B D与A C E 2的亲和力2 5。2.2 去唾液酸糖蛋白受体与含环状结构跨膜蛋白1 去 唾 液 酸 糖 蛋 白 受 体(a s i a l oglyc opr o t e i n r e c ept o r,A S G R)由A S G R 1和A S G R 2两个型单次跨膜糖蛋白亚基组成,主要在肝窦内皮细胞和K u f f e r细胞中表达2 6。含环状结构跨膜蛋白1(k r i ngl e c o n t a i n i ng t r a n s m e m b r a n e pr o t e i n 1,K R EM E N 1)是一种细胞膜蛋白,可与D K K及L R P 5/6结合,调节WN T信号转导通路,进而促进复合物通过网格蛋白介导的内吞途径入胞2 7。G u等2 8研究发现,A S G R 1和K R EM E N 1能与S A R S-C o V-2 S蛋白结合并具有较强的亲和力,但两者不能与A C E 2结合。敲除H E K 2 9 3 T细胞中的A C E2基因后,A S G R 1和K R EM E N 1也能有效介导S A R S-C o V-2对H E K 2 9 3 T的入侵和感染。A S G R 1和K R EM E N 1阳性表达细胞可有效黏附S A R S-C o V-2假病毒颗粒,且检测到A S G R 1和K R EM E N 1可与S蛋白发生共定位。进一步研究发现,A S G R 1和K R EM E N 1分别利用C型凝集素结构域和C U B结构域与S蛋白结合。选用3 9种肝脏与肺脏来源的细胞系作为S A R S-C o V-2感染的靶细胞,发现A C E 2、A S G R 1和K R EM E N 1同时表达的靶细胞或器官组织对S A R S-C o V-2的入侵和感染最敏感;且A C E 2、A S G R 1和K R EM E N 1的不同组合表达在一定程度上决定了S A R S-C o V-2感染的细胞及器官组织嗜性。深入研究表明,不依赖A C E 2,K R EM E N 1主要在S A R S-C o V-2入侵肺细84微生物与感染 J o u r n a l o f M i c r o b e s a n d I n f e c t i o n s,F e b r u a ry 2 5,2 0 2 3,1 8(1):4 6-5 4胞系中发挥作用,如H T B-1 8 2细胞;A S G R 1主要在病毒入侵肝细胞系中发挥作用,如L i-7细胞。上述研究证明,A S G R 1和K R EM E N 1作为潜在的A C E 2替代性受体,在介导S A R S-C o V-2感染中发挥了重要作用。2.3 低密度脂蛋白受体结构域蛋白3、跨膜蛋白3 0 A和C型凝集素结构域家族4成员G 低密度脂蛋白受体结构域蛋白3(l o w d e n s i ty l ipopr o t e i n r e c ept o r c l a s s A d o m a i n c o n t a i n i ng 3,L D L R A D 3)是L D L清道夫受体家族成员,在神经元中高表达,可调节神经元淀粉样前体蛋白2 9。跨膜 蛋 白3 0 A(t r a n s m e m b r a n e pr o t e i n 3 0 A,TM EM 3 0 A)是一种细胞跨膜蛋白,在人体各组织中广泛表达3 0,其与A T P 8 A 1互相作用形成的异源复合体,通过调节磷脂的移位,在膜转运和信号转导过程中发挥重要作用3 1。C型凝集素结构域家族4成员G(C-ty pe l e c t i n d o m a i n f a m i ly 4 m e m b e r G,C L E C 4 G)是肝窦内皮细胞膜上的一种表面凝集素,在介导免疫调理和调节病毒感染方面发挥重要作用3 2。Z h u等3 0利用全基因组成簇的规律间隔的短回文 重 复 序 列(c l u s t e r e d r egu l a r ly i n t e r spa c e d s h o r t pa l i n d r o m i c r epe a t s,C R I S P R)激活筛选的方式,发现L D L R A D 3、TM EM 3 0 A和C L E C 4 G可介导S A R S-C o V-2对宿主细胞的入侵。L D L R A D 3、TM EM 3 0 A和C L E C 4 G均能与S A R S-C o V-2 S蛋白发生免疫共沉淀,作用靶位为S蛋白N T D。其中,L D L R A D 3和C L E C 4 G能有效介 导S A R S-C o V-2对H E K 2 9 3 T A C E 2-/-细胞株的感染。神经细胞和肝细胞中A C E 2表达量极低,用可溶性蛋白抑 制L D L R A D 3功 能 或 下 调L D L R A D 3和TM EM 3 0 A的表达,能有效抑制S A R S-C o V-2对神经细 胞 的 感 染;利 用 同 样 的 方 法 抑 制 或 敲 低C L E C 4 G,亦可有效抑制病毒对肝细胞系的感染。因此,在 某 些A C E 2低 表 达 的 宿 主 细 胞 中,L D L R A D 3、TM EM 3 0 A和C L E C 4 G可发挥介导S A R S-C o V-2感染和入侵的重要作用。此外还发现,不 依 赖A C E 2,C L E C 4 G、L D L R A D 3 和TM EM 3 0 A也能与S蛋白相互作用后触发病毒膜融合。综 上 所 述,L D L R A D 3、TM EM 3 0 A和C L E C 4 G可能是S A R S-C o V-2入侵细胞的候选受体,且L D L R A D 3和C L E C 4 G可不依赖A C E 2而介导S A R S-C o V-2的入侵。2.4 跨膜糖蛋白C D 1 4 7C D 1 4 7是一种型跨膜糖蛋白,为免疫球蛋白超家族成员,介导细胞间免疫识别和细胞分化,在大多数类型细胞中广泛表达,尤其在神经细胞中高表达1 6。W a ng等3 3利用表面等离激元、酶联免疫吸附、免疫共沉淀、电镜分析、荧光共振能量转移(f l u o r e s c e n c e r e s o n a n c e e n e rg y t r a n s f e r,F R E T)等技术,证实C D 1 4 7与S蛋白可直接相互作用,但C D 1 4 7不与A C E 2发生作用。体外细胞模型实验进一步证明,C D 1 4 7是S A R S-C o V-2感染和入侵细胞的重要宿主因子。动物实验也表明,不依赖A C E 2,C D 1 4 7可独立介导S A R S-C o V-2对小鼠肺组织的感染。此外,利用电镜和免疫荧光技术,在C O V I D-1 9患者肺组织中发现了S A R S-C o V-2阳性淋巴细胞。未激活的C D 4+和C D 8+T细胞不表达A C E 2,但表达C D 1 4 7;激活状态下的C D 4+和C D 8+T细胞中,C D 1 4 7表达水平明显增高,而A C E 2表达未增高。S A R S-C o V-2假病毒对激活状态下的T细胞感染效率显著提高。R a b 5在细胞内吞过程中发挥重要功能,是早期内体的标记。研究揭示,在宿主细胞和肺组织中,C D 1 4 7、S蛋白和R a b 5可发生共定位,且在宿主细胞囊泡中发现存在S A R S-C o V-2颗粒。由此可见,C D 1 4 7是S A R S-C o V-2感染的一个替补受体,特别是对于A C E 2表达缺陷型宿主细胞,C D 1 4 7可发挥主导作用。2.5 硫酸乙酰肝素蛋白聚糖 硫 酸 乙 酰 肝 素 蛋 白 聚 糖(h epa r a n s u l f a t e pr o t e oglyc a n,H S P G)是细胞膜表面和细胞外基质的重要组成部分,普遍存在于各类细胞中,在多种病毒入侵中起黏附作用。细胞膜上的H S P G主要包括黏结蛋白聚糖(syn d e c a n)和糖基磷脂酰肌醇蛋白聚糖(gly pi c a n)两大家族3 4。硫酸乙酰肝素(h epa r a n s u l f a t e,H S)是一种复杂的线性多糖,作为H S P G的组件,附着于H S P G核心蛋白。Z h a ng等3 5利用竞争性化学抑制剂阻断H S、小干扰R N A下调或C R I S P R技术敲除H S合成所需相关基因等方法,均可抑制S A R S-C o V-2假病毒对靶细胞的感染。B e r m ejo-J a m b r i n a等3 6发现,S A R S-C o V-2能与上皮细胞或树突细胞亚群的H S结合,并鉴定出Syn d e c a n 1和Syn d e c a n 4是S A R S-C o V-2的重要黏附受体。C l a u s e n等3 7研究表明,H S能与S A R S-C o V-2 R B D相互作用,作用94 陈生林,等:S A R S-C o V-2细胞受体的研究进展位点区域富含带正电荷的氨基酸残基,且该区域与A C E 2结合位点邻近。H S与R B D的结合可引起S蛋白构象改变,导致R B D处于更为开放的状态,有利于R B D和A C E 2结合,从而增加了与单位三聚体S蛋白结合的A C E 2分子的数量。L i u等3 8研究也表明,H S可将S A R S-C o V-2颗粒从细胞外基质招募至宿主细胞膜表面,进而与A C E 2结合,且H S和A C E 2可同时与R B D结合。由此可见,H S P G是S A R S-C o V-2的重要黏附受体,开发阻断S A R S-C o V-2 S蛋白与H S相互作用的抑制剂,有助于对C O V I D-1 9患者进行治疗。2.6 肾损伤分子1肾损伤分子1(k i d n ey i nju ry m o l e c u l e-1,K I M-1)是表达于肾脏近曲小管上皮细胞中的一种跨膜糖蛋白,属于免疫球蛋白超家族成员,在炎性渗出和免疫反应中发挥重要作用。其在正常情况下微量表达,但在肾脏受损后表达水平显著增加,是检测急性肾损伤的有效生物标记3 9。M o r i等4 0在C O V I D-1 9患者肺和肾脏组织及其上皮细胞中,检测到K I M-1呈阳性,进一步发现K I M-1可与S A R S-C o V-2 R B D结合,且其能促进S A R S-C o V-2对 肾 和 肺 组 织 上 皮 细 胞 的 入 侵。Y a ng等4 1利用计算机模拟、免疫共沉淀、F R E T等多种 方 法,发 现K I M-1通 过 其IgV结 构 域 与S A R S-C o V-2 R B D结合。敲除K I M-1基因或删除K I M-1的Ig基因编码序列或抑制K I M-1的功能,均能显著降低K I M-1与S A R S-C o V-2 R B D的结合效率。以上研究表明,宿主细胞膜表面的K I M-1通过其IgV结构域与S A R S-C o V-2 R B D结合,使病毒颗粒黏附于靶细胞膜表面。由此可见,K I M-1是S A R S-C o V-2的一个黏附受体。2.7 神经纤毛蛋白1神经纤毛蛋白1(n e u r opi l i n-1,N R P 1)是细胞表面的型跨膜糖蛋白,最早在神经系统中被发现,具有多种生理功能,如细胞增殖、免疫调节、血管再生等,在树突细胞、巨噬细胞、内皮细胞和神经细胞等多种类型的细胞中高度表达4 2。N R P 1是S A R S-C o V-2入侵细胞的一个重要黏附 受 体。C a n t u t i-C a s t e l v e t r i等4 3研 究 发 现,N R P 1单独表达并不能诱导S A R S-C o V-2入侵细胞,但在宿主细胞同时表达A C E 2和TM P R S S 2时,N P R 1过表达会提高S A R S-C o V-2的入侵效率。此外,阻断或抑制N R P 1的b 1 b 2结构域,可明显抑制S A R S-C o V-2对N R P 1/A C E 2/TM P R S S 2均阳性表达的宿主细胞的感染入侵。经过进一步解析,发现N R P 1的作用效应底物为S A R S-C o V-2 S蛋白弗林蛋白酶裂解位点(S 1/S 2)。D a ly等4 4通过免疫共沉淀、X晶体衍射等实验证明,N R P 1可与S A R S-C o V-2 S蛋白S 1亚基直接相互作用。N R P 1的b 1结构域能与S 1亚基S 1/S 2结合,而S 1/S 2的缺失则会导致N R P 1失去与病毒的结合能力。因此,N R P 1通过与S A R S-C o V-2 S 1亚基S 1/S 2结合,将病毒颗粒黏附于宿主细胞膜,是S A R S-C o V-2的一个黏附受体。2.8 整联蛋白整联蛋白(i n t egr i n)是细胞表面的一种异二聚体跨膜受体,由2个非共价结合的跨膜亚基和组成,在细胞黏附、迁移、信号转导等生理过程中发挥重要作用4 5。一些病毒蛋白中含有R G D(A rg-G ly-A sp)模体,如人腺病毒2/5型,通过其与整联蛋白异二聚体结合(如 V1、V3、V5、V6、V8、51、81、b3),激 活 磷 脂 酰 肌 醇3激 酶(ph o sph a t i dyl i n o s i t o l 3 k i n a s e,P I 3 K)、丝裂原活化蛋 白 激 酶(m i t oge n-a c t i v a t e d pr o t e i n k i n a s e,MA P K)信号转导通路,促进病毒对宿主细胞的入侵和感染4 6。S A R S-C o V-2 R B D的第4 0 3 4 0 5位氨基酸残基组成R G D模体,与R B D中的A C E 2结合亚域(第4 3 7 5 0 8位氨基酸)相邻。在冠状病毒中,R G D序 列 仅 在S A R S-C o V-2基 因 组 中 存 在。R G D是可被整联蛋白识别并结合的最小肽段,其保守性及其在S A R S-C o V-2 R B D中的位置提示,整联蛋白很可能是S A R S-C o V-2的候选受体或黏附受体。理论分析认为,诱发因素促使S蛋白R B D发生构象改变后,其中的A C E 2结合亚域暴露,同时R G D模体暴露于外,被整联蛋白识别并结合形成复合体,进一步招募A C E 2与复合体结合4 7。P a r k等4 8研究表明,在不依赖A C E 2的情况下,宿主细胞整联蛋白1可与S蛋白S 1亚基发生结合。S i m o n s等4 9利用M n2+激活并诱导整联蛋白分子伸展,可有效促进S A R S-C o V-2入侵细胞。整联蛋白拮抗剂和R G D肽模拟物可有效降低S A R S-C o V-2与整联蛋白的结合效率,抑制病毒的胞内囊泡转运,表明整联蛋白可通过与S A R S-C o V-2 S蛋白R G D结合,帮助S A R S-C o V-2入侵细胞。S A R S-C o V-2与整联蛋白的结合可能是其与05微生物与感染 J o u r n a l o f M i c r o b e s a n d I n f e c t i o n s,F e b r u a ry 2 5,2 0 2 3,1 8(1):4 6-5 4A C E 2结合的补充途径,如S A R S-C o V-2通过与整联蛋白结合激活某些信号转导途径而促进病毒内吞,但整联蛋白是否作为S A R S-C o V-2的功能受体,尚须进一步研究。2.9 酪氨酸蛋白激酶受体U F O 酪氨酸蛋白激酶受体U F O(tyr o s i n e-pr o t e i n k i n a s e r e c ept o r U F O,又称A X L)是一种细胞表面跨膜受体,属于T AM受体酪氨酸激酶家族成员,具有酪氨酸激酶活性,可调节细胞增殖、分化以及免疫反应等,在人体几乎所有细胞中广泛表达5 0。W a ng等5 1研究发现,A X L胞外域N T D与S A R S-C o V-2 S蛋白N T D可相互结合。H E K 2 9 3 T细胞中A C E 2和A X L的表达水平极低,不能被S A R S-C o V-2感染,在H E K 2 9 3 T细胞中过表达A X L后,S A R S-C o V-2假病毒的入侵和感染效率显著升高。S A R S-C o V-2假病毒感染2 h后,宿主细胞膜表面出现假病毒颗粒,与A X L共定位,4 h后假病毒颗粒出现于胞质囊泡,并与A X L、C L T C、E E A 1等网格蛋白依赖的内吞途径标记分子共定位,表明S A R S-C