SARS-CoV-2的致病机制

一、SARS-CoV-2的致病机制

SARS-CoV-2属于β属冠状病毒,有包膜,颗粒呈圆形或椭圆形,常为多形性,直径60~140ηm。具有5个必需基因,分别属于核蛋白(N)、病毒包膜(E)、基质蛋白(M)和刺突蛋白(S)4种结构蛋白及RNA依赖性的RNA聚合酶(RdRp),SARS-CoV-2的S蛋白包含S1和S2两个结构域。SARS-COV-2可以被包裹在飞沫颗粒中从呼吸道传播出,飞沫颗粒干燥后形成的含病毒飞沫核,可在空气中长时间停留。含病毒的飞沫颗粒或飞沫核经由呼吸过程进入的呼吸道,然后SARS-CoV-2表面的刺突蛋白与膜结合血管紧张素转化酶2(ACE2)结合进入宿主细胞(主要是高表达ACE2的Ⅱ型肺泡上皮细胞)。SARS-COV-2感染宿主细胞后,将会下调细胞表面ACE2的表达量。SARS-CoV-2的这一作用并不会影响ACE的表达和分布,使肺内的ACE2和ACE的表达失衡,进而加重肺损伤。(https://www.daowen.com)

SARS-CoV-2感染细胞的机制大致可以分为结合、入胞、复制、翻译、装配和出胞。SARS-CoV-2的S蛋白S1结构域含有受体结合域(RBD),其中起关键作用的是受体结合基序(RBM),S2结构域含有一段跨膜结构域,对膜融合起关键作用。RBM与靶细胞表面ACE2受体结合后,靶细胞表面的跨膜丝氨酸蛋白酶2(TMPRSS2)水解S1/S2结合位点,内体半胱氨酸蛋白酶组织蛋白酶L(CatL)启动S2的膜融合作用,使病毒通过胞吞的方式进入靶细胞,值得一提的是,即使没有TMPRSS2的介导,CatL也能直接介导病毒包膜与靶细胞包膜的融合。病毒入胞后会将病毒的正单链RNA释放,病毒RNA的开放阅读框1a和1b表达病毒复制蛋白,在宿主细胞和病毒蛋白酶的作用下形成RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp),细胞内质网在病毒诱导下形成双膜囊泡(DMVs),病毒的正单链RNA在DMVs中由RdRp复制,同时会翻译核蛋白、包膜蛋白、基质蛋白和刺突蛋白,后3种插入到宿主细胞内质网中,并在高尔基体帮助下形成内质网高尔基体中间膜泡(ERGIC),最后核蛋白与复制成的正单链RNA结合,融合进入ERGIC,在其中整合成全新的病毒颗粒,以出胞的方式排出。