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冷凍電鏡技術解析新冠病毒受體ACE2蛋白
西湖大學周強實驗室利用冷凍電鏡技術成功解析此次新冠病毒的受體——ACE2的全長結構。這是世界上首次解析出ACE2的全長結構。相關研究內容于北京時間2月19日凌晨3點左右在預印版平臺bioRxiv上線。這也是西湖大學承擔的浙江省新型冠狀病毒肺炎防治應急科研攻關任務的重要成果。 新型冠狀病毒感染引發的肺炎疫情爆發后，武漢病毒研究所的科學家發現，新型冠狀病毒和2003年的SARS病毒一樣，也是通過識別ACE2蛋白進入人體細胞的，ACE2是“新冠病毒”侵入人體的關鍵。研究發現，在SARS病毒和“新冠病毒”侵入人體的過程中，ACE2就像是“門把手”，病毒抓住它，從而打開了進入細胞的大門。 周強實驗室針對這個問題進行了攻堅。第一步，他們要獲取ACE2蛋白全長蛋白，但作為膜蛋白的ACE2本身很難在體外穩定獲得。周強及博士后鄢仁鴻在文獻中發現ACE2與腸道內的一個氨基酸轉運蛋白B0AT1能夠形成復合物。根據他們過去的研究經驗，這個復合物極有可能穩定住ACE2。果然，他們通過共表達的方法獲得了ACE2與B0AT1優質穩定的復合物，并利用西湖大學的冷凍電鏡平臺成功解析了其三維結構，分辨率達到2.9埃，對于病毒識別至關重要的胞外結構域分辨率為2.7埃。通過分析ACE2的全長蛋白結構，周強實驗室發現ACE2以二聚體形式存在，同時具有開放和關閉兩種構象變化，但兩種構象均含有與冠狀病毒的相互識別界面。一研究發現為進一步解析全長ACE2和新冠病毒的S蛋白復合物的三維結構奠定了基礎。
西湖大學
2021-04-10
將據此開發新冠病毒及變異株疫苗！
日前，北京大學生命科學學院魏文勝課題組在Cell雜志上在線發表題為“Circular RNA Vaccines against SARS-CoV-2 and Emerging Variants”的研究論文。魏文勝團隊首先建立了體外高效制備高純度環狀RNA的技術平臺，針對新型冠狀病毒及其變異株，設計了編碼新冠病毒刺突蛋白（Spike）受體結構域（RBD）的環狀RNA疫苗。該項研究中制備的針對新冠病毒德爾塔變異株的環狀RNA疫苗（circRNARBD-Delta）對多種新冠病毒變異株具有廣譜保護力。
北京大學生命科學學院
2022-04-27
新冠病毒會對神經系統造成重大傷害的研究
2020年2月25日，華中科技大學胡波等團隊在預印版平臺medRxiv 發表未經同行評審的題為”Neurological Manifestations of Hospitalized Patients with COVID-19 in Wuhan, China: a retrospective case series study“的研究成果。 該研究從2020年1月16日至2020年2月19日收集數據，214名住院患者，實驗室確診為冠狀病毒2（SARS-CoV-2）感染，診斷出嚴重的急性呼吸道綜合癥。在研究的214位患者中，有88位（41.1％）為重度患者，有126位（58.9％）為非重度患者。 該研究發現，與非嚴重的COVID-19患者相比，嚴重的患者通常具有神經系統癥狀，表現為急性腦血管疾病，意識障礙和骨骼肌癥狀。因此，對于COVID19患者，除了呼吸系統癥狀外，醫生還應密切注意任何神經系統表現。
華中科技大學
2021-04-10
新冠病毒、流行病學、生物學特征的研究
2020年2月3日，復旦大學張永振團隊在Nature 在線發表題為“A new coronavirus associated with human respiratory disease in China”的研究論文，該研究報告了一名在海鮮市場上工作的患者，該患者于2019年12月26日入住武漢市中心醫院，患有嚴重的呼吸系統綜合癥，包括發燒，頭暈和咳嗽。支氣管肺泡灌洗液樣品的基因組RNA測序，鑒定了一種新型的RNA冠狀病毒，在此稱為為WH-Human-1冠狀病毒（也是后面稱為的2019-CoV）。
復旦大學
2021-04-10
基于深度學習的新冠病毒的早期檢測篩查模型系統
西安電子科技大學計算機科學與技術學院智能軟件與系統新技術研究所副教授張亮團隊依托上海瑞金醫院、西安交通大學第二附屬醫院等的新冠肺炎疑似、確診患者肺部CT影像，通過綜合分析新冠肺炎患者的肺部CT影像特點（磨玻璃、體積大小、位置等特征），張亮團隊加快技術攻關，設計開發了基于深度學習的新型冠狀病毒的早期檢測篩查模型系統。
西安電子科技大學
2021-04-10
單人份化學發光新冠病毒抗體檢測試劑盒
深圳大學、深圳市第三人民醫院等共同研制的單人份化學發光新冠病毒抗體檢測試劑盒，日前在深圳市第三人民醫院成功測試。該試劑盒采用血清或血漿作為檢測樣本類型，可降低醫護人員被感染風險，22分鐘即可得到檢驗結果。 本次研發試劑盒采用血清或血漿作為檢測樣本類型，血液樣本采集便捷。一般血液樣本含毒量低或者不含病毒，可以降低醫護人員被感染風險。同時，該試劑盒省去樣本在實驗室檢驗時的復雜處理程序，操作簡單，也能緩解當前巨大的臨床診療壓力。
湖南大學
2021-04-10
單人份化學發光新冠病毒抗體檢測試劑盒
目前新冠病毒疑似病例的核酸檢測使用的樣本采集多為上呼吸道樣本（咽拭子為主），采集過程對于醫護人員暴露風險極大。本次研發的化學發光新型冠狀病毒IgM和IgG抗體檢測試劑盒采用血清或血漿作為檢測樣本類型，血液樣本采集便捷，一般血液樣本含毒量低或者不含病毒，可以大大降低醫護人員被感染風險。同時省去樣本在實驗室檢驗時的復雜處理程序，22分鐘即可得到檢驗結果，操作簡單，能保護醫護人員安全同時也能極大緩解當前巨大的臨床診療壓力。深大醫學部副主任陳心春強調，此次研發的檢測試劑盒是檢測病人對于感染病毒免疫反應產生的抗體，不是檢測病毒本身（比如病毒核酸）。該試劑盒已在深圳市第三人民醫院（國家感染性疾病臨床研究中心）完成了30例新冠病毒肺炎患者血液樣本的檢測，初步臨床試驗結果顯示：發熱7-14天病人血清/血漿樣本IgM臨床符合率96.6%（29/30），IgG臨床符合率96.6%（29/30）。研究人員著手收集更多的臨床樣本進行大規模驗證，相關試劑盒正在申請綠色通道，申報CFDA證書。
深圳大學
2021-04-10
一批潛在新冠病毒棘突蛋白抑制劑的研究
南方科技大學生物系副教授王冠宇研究團隊、醫學院教授張健研究團隊聯合深圳大學總醫院李海鷹研究團隊初步篩選出一批新型冠狀病毒棘突蛋白(spike glycoprotein)潛在抑制劑，相關成果發布在預印版平臺Research Square。 研究表明，新冠病毒利用其包膜上的棘突蛋白識別人類細胞膜受體蛋白ACE2，從而侵染人類細胞，引發嚴重的呼吸道感染癥狀。阻止病毒棘突蛋白與人類受體蛋白ACE2相互作用是研發有關藥物、抗體和疫苗的重要方向。 新冠病毒棘突蛋白抑制劑篩選策略 聯合研究團隊為加快有關抑制劑的發現，采用“老藥新用(Drug repurposing)”的策略，以公開的RBD-ACE2復合物晶體結構為靶點，通過同源建模(Homology Modeling)、計算機輔助藥物設計(Computer-aided drug design, CADD)和虛擬篩選(Virtual screening)等計算生物學方法，篩選了近15000個小分子化合物。這些化合物包含Drugbank化合物庫中所有的FDA批準藥物，以及TCMSP化合物庫中的天然活性產物。研究團隊將這些化合物與病毒棘突蛋白受體結合結構域進行分子對接，發現一批結合非常緊密的化合物，如Digitoxin,Nilotinib,Lemborexant，Raltegravir,Bisindigotin和 Evodiamine等。 Digitoxin與棘突蛋白結合模式圖 Bisindigotin與棘突蛋白結合模式圖
南方科技大學
2021-04-10
新冠病毒感染與心血管系統的相關性研究
2020年3月6日，新疆醫科大學第一附屬醫院謝翔、馬依彤聯合鄭州大學第一附屬醫院張金盈等研究人員在《Nature Reviews Cardiology》上發表一篇研究成果，題為“COVID-19 and the cardiovascular system”，對新冠病毒感染與心血管系統的相關性進行了分析。 與2003年SARS-CoV相比，新冠病毒具有更強的傳播能力。盡管COVID-19的臨床表現以呼吸道癥狀為主，但一些患者有嚴重的心血管損害。此外，一些患有基礎性心血管疾病（CVD）的患者可能會增加死亡風險。新冠病毒感染是由病毒的刺突蛋白與ACE2結合引起的，ACE2在心臟和肺中高度表達。伴CVD的患者病情更為嚴重，可能與這些患者中ACE2的分泌增加有關。MERS-CoV和SARS-CoV均會引發急性心肌炎和心力衰竭。 此前的一系列研究表明，COVID-19確診患者中有一部分發生心肌損傷，且一旦發生心肌損傷，大多被送入ICU。經檢測，ICU患者心肌損傷的生物標記物水平明顯高于非ICU患者。 分析原因，ACE2相關的信號通路可能在心臟損傷中起作用。其他心肌損傷機制包括1型和2型輔助性T細胞反應不平衡引發的細胞因子風暴，以及由COVID-19引起的呼吸功能障礙和低氧血癥，導致心肌細胞受損。代謝組學分析顯示，具有SARS-CoV感染史的患者脂質代謝失調。但SARS-CoV感染導致脂質和葡萄糖代謝紊亂的機制仍不確定。鑒于新冠病毒與SARS-CoV具有相似的結構，這種新型病毒也可能對心血管系統造成慢性損害。患有合并癥的老年人更容易感染新冠病毒，特別是患有高血壓、冠心病或糖尿病的老年人。此外，如果感染新冠病毒，則CVD患者更有可能出現嚴重癥狀。因此，CVD患者占COVID-19死亡的大部分。感染新冠病毒的急性冠狀動脈綜合征（ACS）患者的預后通常較差。當ACS患者感染新冠病毒時，更容易發生心臟供血不足，導致這些患者的病情突然惡化甚至死亡。COVID-19治療期間與藥物相關的心臟損害亦值得關注。許多抗病毒藥物會導致心臟功能不全，心律不齊或其他心血管疾病。 總之，新冠病毒被認為可通過ACE2感染宿主細胞，從而導致COVID-19，同時也導致心肌損傷，盡管具體機制尚不確定。CVD患者感染新冠病毒后預后不良。因此在治療COVID-19時應特別注意心血管保護。
新疆醫科大學
2021-04-10
低能電子束輻照殺滅冷鏈食品包裝表面新冠病毒
1. 痛點問題
進口冷鏈產品外包裝表面檢測出新冠病毒陽性，亟待建立“人物同防”疫情防控體系。2020年10月起，我國多地檢出進口冷鏈產品包裝新冠病毒陽性。11月8日，國務院聯防聯控機制組發布“關于印發進口冷鏈食品預防性全面消毒工作方案的通知”，推動全國建立進口冷鏈食品疫情防控體系。
現行的化學消毒方法存在諸多不足，消毒效果不能保證。化學消毒劑處理冷鏈食品包裝面臨著諸多適用性新問題：現場人員長期接觸的健康風險；人工消毒效率低、作業不規范，消毒效果難保證，監管壓力大；化學消毒劑在低溫表面消毒能力下降；紙質包裝箱受潮破裂，增加食品衛生污染風險，嚴重影響產品銷售。
傳統輻照技術用于冷鏈食品包裝消毒的適用性有待驗證。直線加速器或鈷源產生的伽瑪射線，穿透深度大，不可避免會對包裝內部食品造成影響。并且進口冷鏈產品多種多樣，對輻照的耐受劑量范圍不同，直接處理有可能引起品質劣化，技術適用性仍待驗證。
2. 解決方案
核心技術：
1）首次實驗證明了電離輻射（伽馬射線和電子束）能夠有效殺滅新型冠狀病毒，獲取了輻照劑量與病毒滅活之間的定量關系; 并在P3實驗室驗證了低能電子束輻照殺滅新冠病毒的可行性和可靠性。
2）發明了電子束殺滅新冠病毒的方法，提出了獨具特色的電子束殺滅新冠病毒的整體技術方案，已申請發明專利；
3）發明了低能（120-300 keV）電子簾加速器殺滅病毒的裝置，并用于殺滅冷鏈食品包裝材料外表面的新型冠狀病毒，已申請發明專利；
核心產品：推出首臺適用于進口冷鏈食品包裝表面新冠病毒滅活的電子束消毒裝置。
2021年3月29日，本項技術成果通過專家評審，專家組成員包括中國科學院原副院長詹文龍教授、中國疾病預防控制中心首席消毒專家張流波研究員等。
清華大學
2021-08-26