【原】新冠病毒的辅助受体：AT1R和AVPR1B

ACE2是新冠病毒进入细胞内的受体，但是2021年的研究显示AT1R和AVPR1B是辅助受体。如此重要的研究为什么没有受到重视呢？AT1R、CCR5和CXCR4同是G蛋白偶联受体，具有类似的内吞和二聚化等特性。学术界的忽视实属不应该。

1986年，人们发现艾滋病毒HIV-1的受体是CD4（PMID:3094962），但是1993年法国Hovanessian（他和Montagnier共同发现了HIV-1病毒）实验室的研究（PMID:7903479）显示，CD4分子对于结合HIV颗粒是必不可少的，但对于有效的病毒进入和感染是不够的。辅因子被证明是二肽基肽酶IV (DPP IV，也称为CD26，是MERS-Cov的受体，奇怪吗？）。HIV-1或HIV-2进入T淋巴母细胞和单核细胞细胞系被针对DPP IV的特异性单克隆抗体或该蛋白酶的特异性肽抑制剂抑制，人CD4和CD26在小鼠NIH 3T3细胞中的共表达使其对HIV-1和HIV-2感染具有许可性。

1996年5月10日《Science》发表文章，Feng发现了新的辅助受体CXCR4（PMID:8629022）

1996年6月20日《Nature》同期发表2篇文章，第661页邓宏魁发现新的辅助受体CCR5（PMID:8649511）和第667页Dragic发现新的辅助受体CCR5（PMID:8649512）

此后又有很多报道发现众多其他受体可以帮助病毒进入细胞

目前Covid-19的研究进展map恰似30年前的情况，不过加速度大于之前。

下面介绍2021年的这篇重要研究

Soluble ACE2-mediated cell entry of SARS-CoV-2 via interaction with proteins related to the renin-angiotensin system.

可溶性ace2介导的SARS-CoV-2通过与肾素-血管紧张素系统相关蛋白的相互作用进入细胞

Man Lung Yeung, Jade Lee Lee Teng, Lilong Jia, Chaoyu Zhang, Chengxi Huang, Jian-Piao Cai, Runhong Zhou, Kwok-Hung Chan, Hanjun Zhao, Lin Zhu, Kam-Leung Siu, Sin-Yee Fung, Susan Yung, Tak Mao Chan, Kelvin Kai-Wang To, Jasper Fuk-Woo Chan, Zongwei Cai, Susanna Kar Pui Lau, Zhiwei Chen, Dong-Yan Jin, Patrick Chiu Yat Woo, Kwok-Yung Yuen

Cell 2021 04 15;184(8):2212-2228.e12 doi:10.1016/j.cell.2021.02.053

PMID:33713620

感兴趣的可以参考（知乎用户：小鬼星云）对这篇文献的介绍，网址如下：

新冠病毒有其他受体（6）：AT1R和AVPR1B莫名其妙成为新的“受体”

https://zhuanlan.zhihu.com/p/391394359?utm_psn=1643040970454249473

节选如下：

今年4月发表的这篇文章的标题是Soluble ACE2-mediated cell entry of SARS-CoV-2 via interaction with proteins related to the renin-angiotensin system。研究者发现Spike-sACE2蛋白能够通过AT1R和AVPR1B引发细胞内吞，进而导致感染。其结论是基于以下的一系列实验：

siRNA敲低一系列与血管加压素（抗利尿激素）有关通路的蛋白，结果抑制了新冠病毒的感染，尤以AVPR1B的抑制作用为最显著者。

TCID50实验（TCID50(median tissue culture infective dose)半数组织培养感染剂量：即在培养板孔或试管内引起半数细胞病变或死亡（即细胞病变效应(cytopathic effect, CPE）所需的病毒量）表明，HK-2系细胞（通过实验比较得出的对新冠病毒敏感性相当高的细胞系）在经过血管加压素处理后，对新冠病毒的感染性显著上升了。

免疫共沉淀实验（分别利用293T（新冠病毒对其感染性偏低）和HK-2细胞系）提示，Spike-sACE2-血管加压素三者能够形成复合物，且Spike是形成复合物的必要条件，仅sACE2与血管加压素不会复合，但Spike能单独结合血管加压素；血管加压素能够加强sACE2和Spike的复合。

免疫荧光试验(IFA)表明，293T细胞系转染AVPR1B受体以后对新冠病毒感染性增强，且Spike与AVPR1B的荧光表现出很强的重合（提示共定位）。

转染了AT1R（就是Ang-II的受体之一）的293T系细胞对sACE2-S和sACE2-S-血管加压素显示出与4相同的荧光模式。

参考文献[4]表明：

AT1R可与ACE2形成复合物，AT1R是血管紧张素II(Ang-II)赖以降低ACE2水平的中介者。换句容易理解的话就是：细胞通过AT1R可以内吞细胞表面ACE2，但是需要Ang-II。ACE2和AT1R在物理上相互作用形成二聚体，这些相互作用在Ang-II的存在下减少；Ang-II处理后AT1R介导ACE2内化，ACE2和AT1R解离，ACE2被运输到溶酶体，而AT1R从早期的核内体缓慢循环回质膜。新冠病毒正是利用了这一运输途径。

HIV-1中存在类似情况：DPP4/CD26与CXCR4在T (活化的CD4+)细胞膜上共表达，经SDF-1 α诱导后，CD26与CXCR4共内化。SDF-1 α是CXCR4的激动剂，并经CD26降解。而Ang-II同样可经ACE2降解。

动力蛋白2(dynamin 2, Dyn2)依赖的内吞机制对新冠病毒的有效感染至关重要（一大堆实验，此不赘述）。

用ADAM17抑制剂（GW280264X）处理HK-2系细胞，或者siADAM17转染HK-2之后，免疫印迹(Western Blot, WB)实验均证明sACE2水平已经下降，而c(m)ACE2不受影响。同时，IFA、WB、TCID50实验也表明两种操作下新冠病毒对细胞的感染性均受到了强力的抑制。

MOI=0.01条件下，（MOI(multiplicity of infection)：感染复数=有感染力的病毒数量/待感染的细胞数。）经一定剂量的重组ACE2(rACE2)处理后，HK-2系细胞感染新冠病毒的数量比从~10%上升到了30%和50%。如将病毒改换成MERS-CoV，该效应不能重现；将细胞系改换为Calu3和A549（均是来自人类肺的细胞系），该效应经WB和TCID50实验验证得以重现；来自人类更多其他器官的细胞系RD、NT2、HepG2和Huh7亦能重现该效应。（注：同时作者也发现，相当高浓度的rACE2反而会抑制病毒感染。作者在讨论部分中推测这可能是因为过高的rACE2让细胞内吞达到了饱和的工作状态，以至于与病毒通过内吞途径感染的过程产生了拮抗。）

上清和裂解物的成分分析结果对比：HK-2系细胞以较高水平表达sACE2和cACE2，且在裂解物中检测到了很高水平的新冠病毒的核衣壳蛋白(NP)；Calu3系细胞sACE2表达水平也较高，而检测不到cACE2，可以检测到NP；Caco-2系细胞有sACE2表达，无cACE2表达，WB未检测到NP，但IFA和TCID50可以验证Caco-2被病毒感染，只是程度很轻；HepG2系细胞高表达cACE2，但无sACE2，无法检测到NP。

用构建缺乏跨膜(TM)结构域的ACE2（也就相当于sACE2）与GFP的重组蛋白GFP-ACE2ΔTM，共聚焦扫描电镜分析结果显示，GFP-ACE2ΔTM与NP表现出很强的共定位；病毒抗原在细胞表面呈点状聚集，提示囊泡和细胞内吞。

换言之也就是说：

新冠病毒通过刺突(Spike)蛋白与血浆中的sACE2蛋白结合，而sACE2又可以结合AT1R，于是新冠病毒借此结合细胞膜上的AT1R，引发内吞，导致感染。

Spike-sACE2复合体还可以再结合血管加压素(VP)。Spike-sACE2-VP又能结合细胞膜上的血管加压素受体AVPR1B，引发内吞，导致感染。

尽管并不会与Spike蛋白直接结合，可是AT1R和AVPR1B竟然莫名其妙地成了“受体”。这种情况挑战了我们对病毒受体的认知。但大量的实验已使新冠病毒以sACE2和血管加压素为中介，经由AT1R和AVPR1B感染细胞的命题几成定论。由于sACE2被剪切下来后已脱离细胞进入循环系统，新冠病毒可以借由这种机制大大拓宽自己的感染范围。由于只需要一个ACE2与S蛋白结合，就会同时打开三聚体中所有三个单体的构象（见上节），sACE2或许对新冠病毒经由cACE2感染细胞也具有积极作用。此外，新冠病毒与肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的关系也因这种机制而更加复杂了。

节选完毕