单独的SARS-CoV-2尖峰蛋白即可能导致肺损伤 即使没有完整病毒存在
利用新开发的急性肺损伤小鼠模型，研究人员发现，仅仅暴露于SARS-CoV-2尖峰蛋白之中就足以诱发类似COVID-19的症状，包括肺部的严重炎症。SARS-CoV-2是导致COVID-19的病毒，它覆盖着微小的尖峰蛋白。这些蛋白质与我们细胞上的受体结合，启动一个过程，使病毒释放其遗传物质进入健康细胞。
利用新开发的小鼠模型，研究人员发现，仅接触SARS-CoV-2尖峰蛋白就足以诱发类似COVID-19的症状，包括肺部的严重炎症。左图为健康小鼠的肺部组织，右图为暴露在尖峰蛋白下的小鼠肺部组织。资料来源：帕维尔-索洛波夫，Old Dominion大学
"我们的研究结果表明，即使没有完整的病毒存在，SARS-CoV2尖峰蛋白也会造成肺部损伤，"Old Dominion大学Frank Reidy生物电学研究中心的研究助理教授Pavel Solopov博士说。"这种以前未知的机制可能会在大量病毒复制发生之前引起症状"。
索洛波夫在4月27-30日举行的美国药理学和实验治疗学学会年会的虚拟实验生物学（EB）2021年会议上介绍了这项新研究。
研究SARS-CoV-2可能具有挑战性，因为涉及完整病毒的实验需要一个生物安全3级实验室。为了克服这一障碍，研究人员创建了一个新的急性肺损伤模型，利用转基因小鼠在其肺部表达SARS-CoV-2的人类受体。
索洛波夫说："我们的小鼠模型通过允许在不使用完整的活病毒的情况下研究COVID-19肺损伤，极大地减少了做这种类型研究的危险。"这将增加和丰富了进行COVID-19研究的能力。我们的模型也可能对研究其他冠状病毒有用。"
研究人员给转基因小鼠注射了一段穗状蛋白，并在72小时后分析了它们的反应。另一组小鼠只接受生理盐水，作为对照。
研究人员发现，注射了尖峰蛋白的转基因小鼠表现出类似COVID-19的症状，包括严重的炎症，白细胞涌入肺部，以及细胞因子风暴的证据，这是一种免疫反应，具体表现为身体开始攻击自己的细胞和组织，而不仅仅是抵御病毒。只接受生理盐水的小鼠仍然正常。
"这些发现表明，转基因小鼠连同仅有的一段穗状蛋白可用于研究SARS-CoV-2肺部损伤，"索洛波夫说。"我们可以利用这一工具更好地了解尖峰蛋白如何导致肺部症状，即使没有完整病毒的情况下，这样一来可以借助于此开发新的目标和治疗COVID-19的药物"。
研究人员计划继续这一调查路线，利用新的小鼠模型研究几种药物在降低急性肺损伤和COVID-19的严重程度方面的有效性。