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禿頭容易得COVID-19?①先認識冠狀病毒要進入人體細胞的兩位主角AEC-2 接受器 跟TMPRSS2

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先了解冠狀病毒感染的機制,再來談這雄性禿跟COVID-19的關係?

因為冠狀病毒要進入人體細胞需要兩個很重要的東西,這兩個東西都存在細胞表面,也就是細胞膜上,有趣的是這兩個東西都跟雄性賀爾蒙會扯上關係。

兩個東西簡單說都是酶,也就是所謂的酵素,講到酵素,也就是所謂的具有「催化作用」,加速化學反應進行,但是本身不會被消耗掉的東西。

這兩個重要的酶,英文跟中文的正式名字很長,如下:

① 血管緊張素轉化酶2 (ACE-2 ) Angiotensin-converting enzyme 2

在討論冠狀病毒的時候都會在ACE-2 後面接上「接受器/recptor」,其實指的是同一個東西

② 跨膜絲氨酸蛋白酶2(TMPRSS2 protease) Transmembrane protease, serine 2

很難記吧,名字又臭又長。

用英文會比較好記。

ACE-2 :ACE 念法是 [es], 沒錯跟撲克牌ace一樣的唸法

TMPRSS2 protease:聽國外都唸成 temp press,也不難記吧。

好了,接下來進入主題,冠狀病毒是如何靠這兩個酶進入人體的細胞呢?

簡單說,冠狀病毒要進入人體細胞的時候需要用它病毒外膜上的棘蛋白(spike  protein  )跟細胞上的ACE-2接受器結合,再把病毒的RNA移入人體。

但是這個過程不是直接結合之後就可以將病毒的遺傳物質RNA直接注入人體細胞內,而是像這段動畫所描寫的(請參考00:40到01:10的片段),分成幾個階段,

①Recognition  :打招呼,確認。

第一次接觸 :(recognition ),冠狀病毒外膜上的spike  protein  棘蛋白先跟細胞膜表面上的AEC-2 接受器嵌合(但注意這只是第一次接觸,病毒的RNA並不是這樣就會進入人體),這步驟就像人見面握手一樣,先握個手確定你是我要找的人,(OS:  也就是說病毒先確認這是它要的細胞)

這就像見面打招呼,握手一樣,不會一直握著,總會把手先放下,才有辦法再繼續下面的動作

②Cut :打完招呼,握手結束,手要放下,病毒沒辦法放手,只好把握手的地方切掉。

這裡要切掉的部分是spike  protein  棘蛋白跟AEC-2 接受器嵌合的部分而已。

要怎麼切呢?

這時候在細胞膜spike  protein  棘蛋白旁邊的TMPRSS2蛋白質分解酶就要豋場了。

沒錯,就是要靠TMPRSS2這個蛋白酶把AEC-2 接受器跟病毒的spike protein(棘蛋白)嵌合切掉,病毒才有辦法進行下一個的動作。

什麼?!好不容易找到可以侵入的細胞又切斷連結,這病毒有沒有搞錯?

沒錯,不用懷疑,就是這樣,要先切斷初步嵌合的部位,才有辦法進行下一步更重要的第二次接觸,也就是融合,讓病毒跟細胞確實連結,融合成一體。

因為這一步很重要,所以也有人把這一步稱作活化,因為有了TMPRSS2這個蛋白酶把AEC-2 接受器活化後,才能讓病毒的外膜跟細胞外膜融合成一體,進行所謂的胞吞作用(endocytosis)讓病毒的RNA進入人體細胞。

③Fusion 融合

這是第2次接觸,也是病毒跟細胞融合成一體的最重要一環。

扮演跟細胞融合的主角依然還是冠狀病毒外膜上的 棘蛋白(spike  protein)?!

咦?!不會吧,怎麼又是它,不是被斷頭了嗎?

沒錯,嵌合的部分被切掉了,但是spike  protein  棘蛋白還在喔,

被切掉的部分叫S1,剩下的spike  protein  棘蛋白部分叫S2,也是因為切掉了S1,把S2露出來才有機會讓S2表演它的真本事:fusion 

沒錯,就是要靠spike  protein  棘蛋白的S2跟細胞融合之後,進行才可以讓病毒的RNA長驅直入進入細胞內,利用細胞內的資源來製造更多的病毒RNA讓病毒大量繁衍子孫,繼續感染其他的細胞。

PS 我不是病毒專家,如果有誤,請不吝指正,謝謝

congerdesignによるPixabayからの画像 

Author:

dermatologic surgeon 長庚醫院皮膚外科醫師 hair transplant surgeon 現長庚植髮醫學中心主任 專長:植髮,狐臭手術,雷射,皮膚腫瘤

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