霍华德·休斯医学研究所梅根·罗森 研究人员改造了细胞，使其携带SARS-CoV-2的蛋白质(绿色)或其人类目标ACE2(品红色)
当彼此靠近时，细胞膜融合
研究人员认为类似的过程让病毒溜进细胞
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Sanders等人
/bioRxiv
（同organic）有机 如果人们感染了新型冠状病毒，服用降胆固醇药物的情况可能会比其他人好
一项新的研究揭示了原因:病毒依靠脂肪分子来穿过细胞的保护膜
为了引起新冠肺炎，非典病毒必须强行进入人体细胞——它需要一个帮凶
霍华德·休斯医学研究所研究员克利福德·布兰文的实验室报告称，胆固醇是一种蜡状化合物，以堵塞动脉而闻名，有助于病毒打开细胞并溜进去
该团队在一份贴在bioRxiv上的预印本中写道，如果没有胆固醇，这种病毒就不能偷偷穿过细胞的保护屏障并导致感染
2020年12月14日
这项工作重现了实验室培养细胞感染的早期阶段，但尚未经过同行评审的科学审查过程
“胆固醇是包围细胞和某些病毒(包括SARS-CoV-2)的细胞膜的组成部分
普林斯顿大学的生物物理工程师布兰文说:“它对感染如此重要，这是有道理的。”
他补充说，这一发现可能是服用他汀类降胆固醇药物的新冠肺炎患者健康状况改善的基础
尽管科学家们还没有确定负责的机制，这项研究和去年秋天发表的另一项研究表明，这些药物通过拒绝胆固醇来防止非典病毒进入细胞
布兰文说，胆固醇重要性的发现可以帮助科学家开发新的权宜之计来治疗新冠肺炎，直到大多数人接种疫苗
这项工作也揭示了这种疾病的一个奇怪特征:在新冠肺炎病人的肺部发现的巨大复合细胞的形成
在他们的实验中，科学家们看到显微镜下出现了类似的巨型细胞
许多细胞可以融合在一起，产生巨型细胞(绿色)或合胞体，类似于在新冠肺炎患者肺部发现的细胞
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Sanders等人
/bioRxiv
（同organic）有机 模仿病毒感染 在正常情况下，布兰文的团队研究组织细胞内分子的物理力量
但是在2020年春天，他的实验室，像世界上许多其他的实验室一样，转移了焦点，训练他们关于SARS-CoV-2的生物学专业知识
他们开始研究病毒和人类蛋白质是如何相互作用的，以及这种相互作用是如何让非典病毒进入细胞的
“我们不是病毒学实验室，我们以前从未在这个领域工作过，所以我们开始思考我们开发的可以使用的工具和方法，”他说
布兰文的实验室经常使用实验室培养的细胞
为了模拟SARS-CoV-2感染，他的团队设计了这样的细胞来运动两种分子中的一种，要么是病毒的“尖峰蛋白”，要么是人类的ACE2蛋白
(要引起感染，病毒必须将其膜融合到细胞膜上
这一过程始于尖峰蛋白遇到它们的细胞靶标ACE2
) 在实验室里，研究人员观察了实验室培养的细胞与这些蛋白质的相互作用
首先，微小的触须从带有ACE2的细胞中出现，并附着在附近细胞的尖峰蛋白上
在这一点上，两层细胞膜融合并形成开口，让细胞内容物混合
最终，这两个细胞融合在一起——类似于科学家们期望病毒与一个细胞融合来感染它
研究人员，包括普林斯顿大学的大卫·桑德斯、查内尔·跳楼者和保罗·阿克曼，试图破坏这种细胞融合
他们使用自动化系统，测试了大约6000种化合物的效果，以及对尖峰蛋白的30多次调整
这些实验和其他实验表明，如果SARS-CoV-2的膜缺乏胆固醇，病毒就不能进入其靶细胞
这不是第一个暗示胆固醇的证据
由加州大学圣地亚哥分校的一个小组进行的先前的研究发现，人体对病毒的免疫反应会产生一种化合物，这种化合物会消耗胆固醇——但在这种情况下是从细胞自身的膜中，而不是从病毒的膜中
荣誉:霍华德·休斯医学研究所 弗吉尼亚大学研究病毒性疾病物理机制的科学家彼得·卡森说:“胆固醇作为大量病毒感染的一个重要因素已经得到了很好的研究。”
“有趣的是，胆固醇在病毒入侵中的作用因病毒而异
“目前还不清楚胆固醇是如何感染SARS-CoV-2的，但了解这一过程可以为感染的生物学提供线索，”没有参与这项研究的卡森说
他汀类药物明显的有益效果也延伸到了其他病毒感染
卡森说，一些研究表明，这些药物通过剥夺胆固醇来削弱流感病毒
但这可能不是药物改变病毒感染过程的唯一方式，他说
“这有点复杂，因为他汀类药物也能改变免疫反应
" 神秘的巨型细胞 随着布兰文实验的进行，他的团队注意到了一些奇怪的事情
细胞继续相互吞噬，像鸡蛋裂成碗一样把它们的内容物一起溢出
显微镜下出现的被称为合胞体的复合细胞类似于健康组织中发现的细胞，如肌肉和胎盘，以及一些病毒性疾病中发现的细胞
“人们已经知道新冠肺炎病毒会产生合胞体，但研究人员能够将这一过程完美地可视化，”詹妮弗·利平科特-施瓦茨说，她是HHMI Janelia研究学院的高级小组负责人，没有参与这项研究
“细胞-细胞融合本身是生物学中一个真正研究不足的领域
" 她说，这些实验可能说明了在病人肺部发现的巨型细胞是如何形成的
“在冠状病毒感染的情况下，合胞体的形成可能非常有害，它会破坏肺组织并导致死亡
" 布兰文说，目前尚不清楚合胞体是否在新冠肺炎病的发展中起主要作用
但是，他的团队写道，胆固醇贡献的发现可以帮助科学家对抗这种疾病
“我们的发现强调了他汀类药物和其他类似治疗的潜在效用
"
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