JRAAS 肾素-血管紧张素-醛固酮系统杂志》上 1752 - 8976 Hindawi 10.1155 / 2021/9939929 9939929 评论文章 探索神秘的血管紧张素转换酶2 (ACE2)对抗SARS-CoV-2 https://orcid.org/0000 - 0002 - 8735 - 5562 沙玛 Divakar 1 2 沙玛 Juhi 3 https://orcid.org/0000 - 0003 - 3012 - 5245 辛格 阿米特 4 阿南德 Vijaya 1 Hericure医疗Pvt Ltd .) 浦那 印度 2 微生物学系 Maulana Azad医学院 110002年 新德里 印度 mamc.ac.in 3 基础和应用科学的学校 出演大学 议员 482002年 Damoh 印度 eklavyauniversity.ac.in 4 CCRF 全印度医学科学研究所 新德里110029年 印度 aiims.edu 2021年 4 6 2021年 2021年 27 3 2021年 20. 5 2021年 4 6 2021年 2021年 版权©2021 Divakar Sharma et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

COVID-19 SARS-CoV-2造成的是新生的大流行病毒,这是最近出现betacoronavirus跨越物种障碍。它主要是呼吸道的感染pneumocytes,但由于存在血管紧张素转换酶2 (ACE2)等其他细胞表面上食管和结肠肠上皮细胞,这些也认为是感染的主要网站。ACE2受体作为SARS-CoV-2细胞入口点。ACE2受体的表达是受几个因素如年龄、吸烟、炎症信号,血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素受体阻滞剂,并存病(慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肺结核、脑血管疾病、冠心病、高血压和糖尿病)。因此,科学家们努力探索ACE2的深入了解,认为它作为一个潜在的间接COVID-19治疗的目标。在这集中审查,我们详细讨论了ACE2表达和监管由不同因素的主要或脆弱的网站SARS-CoV-2感染。rhACE2 COVID-19患者的临床试验正在进行,如果试验证明了积极的结果,这将是一个突破COVID-19的管理。最后,我们建议针对ACE2(主监管机构)在一个平衡的方式可以作为一个潜在的选择对COVID-19的管理。

 1。介绍

自从21圣世纪,属三个种 β冠状病毒(冠MERS-CoV和SARS-CoV-2)在跨越物种屏障,导致非典型肺炎(严重急性呼吸系统综合症、中东呼吸道综合症,和COVID-19)在人类身上。非典和即暴发流行,而最近,出现COVID-19已经成为流行。SARS(2002)和(2012)即爆发第一次出现在中国和沙特阿拉伯,分别全球迅速蔓延,导致数百人死亡的死亡率为10%和37%,分别为( 1, 2]。严重急性呼吸系统综合症coronavirus-2 (SARS-CoV-2)最近出现了2019年12月在武汉省在中国,在全球范围内蔓延,COVID-19引起的。世界卫生组织(WHO)宣布COVID-19流行3月11日,2020年,在世界范围内,有超过1.4亿例确诊病例全球(4月21日有超过300万人死亡圣,2021) 3]。SARS-CoV-2主要感染降低航空公司的主要呼吸道,引起呼吸系统相关的问题,系统性疾病,bronchopneumonia-like条件在10 - 15%的患者 4]。然而,不太常见的肺外表现也可见,如腹泻、头痛、恶心、咳血、呕吐。腹泻也表现在30%和10.6%的患者发现MERS-CoV冠,分别为( 5- - - - - - 7]。其中,腹泻是表现在冠状病毒感染的早期阶段,这可能是由于病毒复制在胃肠道。在这集中审查中,我们讨论了ACE2表达的主要或脆弱的网站SARS-CoV-2 ACE2的感染和调节各种各样的因素,比如年龄,吸烟,炎症信号,血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素受体阻滞剂和并发症。

 2。细胞进入SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 (betacoronavirus)是一种大尺寸与positive-senses-RNA病毒(直径120纳米),封装糖蛋白峰值,并导致严重的感染人类。冠状病毒峰值(S)糖蛋白homotrimers形式,这与宿主细胞受体(血管紧张素转换酶II / ACE2)以及调节细胞入口( 8]。宿主受体介导细胞所有betacoronaviruses条目是不精确的。MERS-CoV是不承认的betacoronavirus ACE2受体,而HCoV-NL63 (alphacoronavirus)承认ACE2受体细胞入口( 9, 10]。冠和SARS-CoV-2分享受体结合主题遏制飙升的主机和ACE2受体的相互作用可以调节细胞入口( 11, 12]。冠状病毒细胞条目是这一系列事件,需要的强化作用受体结合蛋白水解处理后的蛋白促进virus-cell融合。年代BSARS-Co-V领域公认的ACE2受体pneumocytes股票75%氨基酸序列相似性SARS-CoV-2年代B在受体结合域和50%相似主题(元) 12, 13]。S蛋白结合在SARS-CoV-2 ACE2更强比冠(10 - 20折叠优越),据报道早期流行在2002 - 2003年( 13, 14]。研究人员报道,furin劈理的存在地点在S1 / S2边界SARS-CoV-2飙升的小说属性与冠状。通过 在体外实验中,他们也报道废除furin乳沟主题适度影响SARS-CoV-2 S-mediated进入VeroE6或博鸿泰细胞( 13]。最近的一次 在网上研究暴露,SARS-CoV-2-ACE2复杂显示更多的接触,更大的界面面积,降低界面残渣波动比较与其他成员ACE2复杂冠状病毒(冠HCoV-NL63) [ 15]。Furin和TMPRSS2(跨膜蛋白酶丝氨酸2)也其他宿主细胞酶参与冠状病毒的启动峰值蛋白质( 7, 11]。最近的研究表明,ACE2在某些情况下不同监管(吸烟)RNA和蛋白质含量,表明其RNA和蛋白质含量通常是相关的 16]。

 3所示。最脆弱的主要网站SARS-CoV-2感染

理论上,ACE2受体的存在在许多细胞的人体可能的潜在站点SARS-CoV-2感染。ACE2受体主要表达在上皮肺泡衬里pneumocyte细胞的呼吸系统以及上层食道,和结肠(小肠肠上皮细胞表面)的胃肠道系统;因此,这些细胞网站视为冠感染的主要目标( 11, 17, 18]。这些受体睾丸也表达在上皮细胞,肝、肾、心脏、血管等。 19]。最近的一项研究报道,ACE2表达在不同的器官和组织在mRNA水平对冠状病毒感染可能潜在的网站( 19]。心血管并发症也迅速出现重大威胁它强化COVID-19因为心脏的周表示更高的ACE2受体可调解的条目SARS-CoV-2 [ 19]。最近的一项研究报告的存在SARS-CoV-2在内皮细胞和炎症细胞的聚集,随后导致炎性细胞死亡,表明病毒感染促进endotheliitis感应的多个器官以及宿主炎性反应( 20.]。

ACE2小肠肠上皮细胞表面的受体主要涉及饮食氨基酸的吸收和维持体内平衡调节肠道微生物群的抗菌肽的表达( 21]。是猜测SARS-CoV-2感染可能引起的不平衡磁导率在肠道,从而导致enterocytemal-absorption。研究表明,ACE2 SARS-CoV-2引起的变更和修改可能会增加肠道炎症和腹泻,类似非典的早些时候报道,即感染( 21]。

 4所示。影响因素ACE2表达会增强COVID-19的风险

SARS-CoV-2可以感染任何年龄的人,但是人们年龄超过55年和并发症如慢性阻塞性肺病,脑血管病、冠心病、高血压、肺结核、吸烟、糖尿病正在开发COVID-19[风险更高 22- - - - - - 26]。一系列的研究表明,这些并发症患者显示ACE2受体的表达改变可能加强SARS-CoV-2感染和COVID-19[的严重性 27- - - - - - 29日]。

几项研究表明,吸烟是与从COVID-19不良预后密切相关 30., 31日]。一个 在活的有机体内小鼠模型研究表明,过度的ACE2 mRNA显示,SARS-CoV-infected老鼠(更短的寿命 28]。这些结果提供线索,ACE2表达增加可能增加SARS-CoV-2感染的风险。ACE2受体调节的细胞进入三冠状病毒菌株(冠、NL63 SARS-CoV-2) ( 16]。引起差别ACE2对这些病毒入侵可能尤其有害人的基线ACE2缺乏相关。冠细胞诱导的差别ACE2对这些条目,NL63, SARS-CoV-2可能特别有害的主题与既存ACE2缺乏症。此外,SARS-CoV-2导致ACE / ACE2平衡破坏和老城的激活,导致最终COVID-19进展,尤其是在患者并发症,如高血压、糖尿病和心血管疾病 32, 33]。在人类遗传学、队列研究给出一个洞察老城和急性肺损伤之间的关系。发现ACE基因的多态性与结果在ARDS [ 34]。几个吸烟男性和老年患者的流行病学研究显示的严重性COVID-19可以提供一个明确的线索和ACE2的过度表达和严重程度之间的相关性COVID-19 [ 30., 31日]。研究的1099名COVID-19患者承认一个重症监护病房(ICU)表明,吸烟者(12.3%)需要通风与不吸烟者相比(4.7%)( 22]。

肺上皮细胞的第一道防御吸入病原体和许多呼吸道病原体如病毒的目标;因此,这些细胞的内吞作用失调可能影响病毒的易感性。最近的一项研究表明基因的超表达ACE2的上皮细胞降低航空公司的吸烟者和慢性阻塞性肺病患者可能增加SARS-CoV-2感染的概率( 31日]。吸烟者和慢性阻塞性肺病患者气道ACE2表达增加,入口SARS-CoV-2受体。ACE2基因表达水平的航空公司的COPD患者,没有分析和发现,慢性阻塞性肺病和吸烟者ACE2表达[有了显著提高 31日, 35]。因此,upregulation ACE2可能是有用的在保护主机对急性肺损伤;长期,这可能使个人的风险增加冠状病毒感染,它使用这种受体获得进入上皮细胞。主动吸烟和慢性阻塞性肺病上调ACE2表达降低航空公司,这可以部分解释在这些人口严重COVID-19的风险增加。最近,史密斯等人报道,在哺乳动物中,肺ACE2表达水平不受年龄和性别影响的病人,但吸烟者表现出过度ACE2的各种肺细胞类型,包括分泌血统或分泌细胞( 36]。他们已经表明,慢性吸烟暴露引发分泌细胞的扩张人口和相应增加呼吸道ACE2表达。这些研究人员还说明炎症信号触发ACE2表达可调节由病毒感染或干扰素治疗( 36]。细胞因子风暴的另一个主要原因是COVID-19显示循环炎性细胞因子的水平较高。因此,这些事实部分解释为什么吸烟者SARS-CoV-2感染风险较高;所以我们假设吸烟可能调节ACE2的超表达可能增加的风险COVID-19以及疾病的严重程度。

 5。ACE2可能间接COVID-19治疗的目标

ACE2充当主调节器的肾素-血管紧张素系统(RAS),转化为血管紧张素ⅱ(Angⅱ)和1-7more活动比盎盎1 - 9 ( 37]。有研究表明ACE2的病理生理作用在非典,COVID-19,肺部疾病和其他并发症 19, 24]。ACE2表明coronavirus-induced组织损伤的保护作用,可能被认为是一个潜在的间接目标疗法( 38]。一个 在活的有机体内动物研究表明,一种催化地活跃ACE2废除肺损伤不仅由于肺部直接行动,还通过ACE2-dependent gut-lung轴( 39, 40]。COVID-19病人还可出现腹泻的症状早于呼吸。这肠胃泄漏和肠道失调可能与pH值通过gut-lung轴和发病密切相关的hyperactivation ACE /血管紧张素ⅱ1型受体轴从ACE2损失 40]。

血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素受体阻滞剂(arb)调节ACE2表达不同组织和器官通过Angⅱ可以调节对ACE2 RAS封锁的影响( 41, 42]。重组体人ACE2 (rhACE2;APN01 GSK2586881)是有效和安全的健康志愿者和一小群ARDS患者和COVID-19 [ 41- - - - - - 43]。政府迅速减少和二世和血浆中il - 6浓度。临床试验的rhACE2 COVID-19病人正在进行(Clinicaltrials.gov # NCT04287686)。sACE2不仅影响病毒入侵也作为配体隔离SARS-CoV-2远离mACE2停靠内在化病毒通过膜相关酶动力学决定SARS-CoV-2组织取向。除此之外,sACE2水平可以打通循环血管紧张素ⅱAng -(1 - 7)和增加ACE2的系统性保护作用/ Ang - (1 - 7) / Mas轴信号,以减少疾病的发病率。一种益生菌 乳酸菌paracasei可以设计的融合表达rhACE2无毒的霍乱毒素B亚基(用作载体促进transmucosal传输)和用于治疗小鼠糖尿病性视网膜病变 44]。这种生物工程益生菌的物种可能用来治疗COVID-19(图 1)。

基于SARS-CoV-2细胞进入潜在的治疗方法。

 6。结论和未来的角度来看

SARS-CoV-2 COVID-19的病原体,主要感染pneumocytes呼吸道。然而,由于存在ACE2等身体细胞表面上食管和结肠肠上皮细胞,这些细胞也被认为是感染的主要网站。ACE2受体作为SARS-CoV-2细胞入口点。ACE2受体的表达是由各种各样的因素,比如年龄,吸烟,炎症信号,血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素受体阻滞剂,并存病(慢性阻塞性肺病、肺结核、脑血管疾病、冠心病、高血压和糖尿病)。因此,研究人员正在探索ACE2的神秘,可以考虑作为一个潜在的间接COVID-19治疗的目标。rhACE2 COVID-19患者的临床试验正在进行,如果试验证明了积极的结果,它将用于管理COVID-19。最后,我们建议仔细瞄准ACE2(主监管机构)以平衡的方式可能被认为是一个有效的选择对COVID-19的管理。

 的利益冲突

没有竞争和利益冲突。

 作者的贡献

DS构思理念、设计概念和写草案;JS和修订草案。所有作者批准了手稿。

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