Ferristatin II hemmer effektivt SARS-CoV-2-replikasjon i veroceller

Ta kontakt med:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Abstrakt

Alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) fortsetter å ha en betydelig innvirkning på den globale folkehelsen. Flere mekanismer for SARS-CoV-2 celleinntasting er beskrevet; rollen til transferrinreseptor 1 (TfR1) i SARS-CoV-2-infeksjon har imidlertid fått lite oppmerksomhet. Vi brukte ferritin II for å indusere nedbrytningen av TfR1 på overflaten av Vero-celler og for å studere konsekvensene av slik behandling på levedyktigheten til cellene og replikasjonen av SARS-CoV-2. Vi demonstrerte at ferritin II er ikke-giftig for Vero-celler i konsentrasjoner opp til 400 µM. I følge konfokale mikroskopidata er fordelingen av det merkede transferrin og reseptorbindende domene (RBD) til Spike-protein signifikant påvirket av 18 timers forbehandling med 100 µM ferritin II i et kulturmedium. Opptaket av RBD-protein hemmes nesten fullstendig av ferritin II-behandling, selv om dette proteinet forblir bundet på celleoverflaten. Funnene ble godt bekreftet av den betydelige hemmingen av SARS-CoV-2-infeksjonen av Vero-celler med ferritin II med IC50-verdier på 27 µM (for Wuhan D614G-virus) og 40 µM (for Delta-virus). En signifikant reduksjon i den smittsomme titeren til Omicron SARS-CoV-2-varianten ble observert ved en ferritin II-konsentrasjon så lav som 6,25 µM. Vi antar at ferritin II blokkerer TfR1-mediert SARS-CoV-2 vertscelleinngang; Det er imidlertid behov for ytterligere studier for å belyse de fulle mekanismene for denne virushemmingen, inkludert effekten av ferritin II på andre SARS-CoV-2-reseptorer, som ACE2, Neuropilin-1 og CD147. Hemming av virusinntrengning ved å målrette reseptoren mot vertscellene, i stedet for det virale mutasjonsutsatte proteinet, er en lovende COVID{33}}-terapeutisk strategi.

Nøkkelord: SARS-CoV-2;transferrinreseptor 1; ferritin II; reseptorbindende domene (RBD); Vero-celler

Alexey Sokolov, Irina Isakova-Sivak *, Natalia Grudinina, Daria Mezhenskaya, Elena Litasova, Valeria Kostevich, Ekaterina Stepanova, Alexandra Rak, Ivan Sychev, Olga Kirik og Larisa Rudenko

Institutt for eksperimentell medisin, 197376 St. Petersburg, Russland

1. Introduksjon

Koronavirussykdommen 2019 (COVID-19)-pandemien forårsaket av alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) fortsetter å utgjøre en betydelig sosioøkonomisk byrde for verdens befolkning. Angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2) regnes som den viktigste vertscellereseptoren som SARS-CoV-2 bruker for å gå inn i celler [1–4]; Imidlertid er det identifisert flere alternative reseptorer og ko-reseptorer som er i stand til å lette SARS-CoV-2 celleinngang og smitteevne, som Neuropilin-1, CD147, tyrosin-proteinkinasereseptor UFO (AXL) og andre [5–10]. Videre kreves det to proteolytiske spaltningstrinn for effektiv SARS-CoV-2-inngang i celler etter at en vertscellereseptor er aktivert av et viralt spike (S)-protein. Det første trinnet involverer spaltning av S1–S2-grensen av furinprotease i en infisert celle, mens spaltningen av S20-stedet er avhengig av målcelleproteaser, slik som TMPRSS2 og cathepsin L, som aktiverer S-proteiner ved plasmamembranen og i henholdsvis endolysosom (gjennomgått i [11]).

cistanche til salgsforimmun evne

Bortsett fra de godt studerte SARS-CoV-2 vertscelleinngangsmålene, er det bevis på at transferrinreseptor 1 (TfR1) kan være en alternativ koreseptor for SARS-CoV-2-inngang [12]. TfR1, et 95 kDa homodimert type II membranglykoprotein, er rikelig uttrykt på plasmamembranen til de fleste humane celler og medierer inntreden av transferrin (Tf) i celler for levering av jern [13]. Faktisk er det et bredt spekter av humane og zoonotiske virus som kan invadere vertsceller via interaksjon med TfR1 og andre faktorer i jernopptaksveien, inkludert New World arenavirus, humant immunsviktvirus, parvovirus, hepatitt C-virus, alfavirus og andre [14]. Målretting av den TfR1--medierte virale inngangsveien representerer derfor en lovende terapeutisk strategi for SARS-CoV-2-infeksjon. Tidlige screeningsstudier identifiserte to forbindelser av liten størrelse (NCI11079 og NCI306711) som hadde en signifikant hemmende effekt på Tf-mediert jernopptak av HeLa-celler. Forbindelse NCI306711 retter seg mot TfR1 ved å indusere dets internalisering og nedbrytning og ble kalt "ferritin" på grunn av dets uvanlige egenskap å hemme jerntransport gjennom den kolesterolavhengige veien [15]. Et annet lite molekyl, ferritin II (NSC8679), virker på en måte som ligner på ferritin og bryter ned TfR1 gjennom en nystatinsensitiv lipidflåtebane [16]. I lys av disse dataene forsøkte vi å vurdere evnen til ferritin II til å hemme SARS-CoV-2-replikasjon i Vero-CCL81-celler og å utforske de potensielle mekanismene for denne hemmingen.

2. Materialer og metoder

2.1. Virus, proteiner og kjemiske forbindelser

SARS-CoV-2 isolerer hCoV-19/St_Petersburg-3524S/2020 (Wuhan D614G-avstamning), hCoV-19 /Russia/SPE-RII-32759V/2021 (Delta-avstamning), og hCoV-19/Russia/SPE RII-6086V/2021 (Omicron-avstamning) ble hentet fra Smorodintsev Research Institute of Influensa (Sankt Petersburg, Russland). Alt arbeid med smittsomme virus ble utført i laboratoriet for biosikkerhet nivå 3 (BSL-3). Et rekombinant protein som tilsvarer det reseptorbindende domenet (RBD) til SARS-CoV-2 S-protein ble uttrykt i eukaryote celler av BIOCAD JSC (St.Petersburg, Russland). Jernmettet humant serum TF (Fe2-TF) ble isolert fra humant blodserum ved ionebytterkromatografi på DEAE-Toyopearl, UNOsphere S, og gelfiltrering på Sephadex G-75 Superfine, som tidligere beskrevet [17]. Ferristatin II (figur 1) ble kjøpt fra Sigma (C-1144, St. Louis, MO, USA). Forbindelsen ble fortynnet i 150 mM NaCl, 10 mM Na-fosfatbuffer, pH 7,4 (PBS) til sluttkonsentrasjonen på 4 mm, og løsningen ble filtrert gjennom en steril membran med en porestørrelse på 0,22 µm (Sartorius, Tyskland) .

2.2. SARS-CoV-2-virusutbredelse og vurdering av Ferristatin II-virushemmingskapasitet

Virus ble propagert på Vero CCL81-celler ved bruk av DMEM supplert med 1 x antibiotika-antimykotisk, 10 mM HEPES og 2 prosent FBS (alle fra Steinbukken, Ebsdorfergrund, Tyskland), (DMEM/2 prosent FBS). Infeksiøse titere ble bestemt ved 50 prosent vevskulturinfeksjonsdose (TCID50)-analyse, som beskrevet i [18] og uttrykt i lgTCID50/ml.

For evaluering av ferritinvirusnøytraliseringskapasitet brukte vi en modifisert mikronøytraliseringsanalyse. Dagen før eksperimentene ble Vero-celler sådd i {{0}}brønnkulturplater (3 × 104 celler per brønn) i DMEM supplert med 1 × antibiotika-antimykotisk og 10 prosent FBS. Neste dag ble mediet fjernet, og cellene ble infisert med 100 TCID50 av SARS-CoV-2 fremstilt på DMEM/2 prosent FBS i 2 timer ved 37 ◦C, 5 prosent CO2. Flere brønner forble uinfiserte som en negativ kontroll. Deretter ble inokulumet fjernet, og cellene ble dekket med 150 µL to ganger ferritin II-fortynninger fremstilt på DMEM/2 prosent FBS, mens negative og positive kontrollbrønner kun ble dekket med media. Hver ferritin II-fortynning ble vurdert i triplikater. Platene ble inkubert i 48 timer (for Wuhan G614D-virus) eller 72 timer (for Delta- og Omicron-virus) ved 37 ◦C, 5 prosent CO2, inntil en tydelig cytopatisk effekt ble sett i positive kontrollbrønner. Supernatantene ble forsiktig samlet i 0,2 ml rør for viral titer kvantifisering og cellene ble fiksert med 10 prosent formaldehyd ved 4 ◦C i 24 timer.

De faste platene ble overført til BSL{{0}}-laboratoriet for en cellebasert ELISA-prosedyre. Dette inkluderte vask med PBST (PBS med 0,05 prosent av Tween 20), cellepermeabilisering med 0,1 prosent Triton X-100 ved romtemperatur i 15 minutter, blokkering med 3 prosent skummet melk ved 37 ◦C i 1 time, og intensiv vask med PBST. Deretter ble renset polyklonalt kanin-anti-RBD-antistoff (BIOCAD JSC, Saint Petersburg, Russland) tilsatt i en konsentrasjon på 1,5 µg/ml i 1 time, etterfulgt av vasking med PBST og tilsetning av sekundær anti-kanin-anti-IgG HRP- konjugert antistoff (BioRad, Hercules, CA, USA) i 1 time ved 37 ◦C. Platene ble utviklet med en 1-Step Ultra TMB-ELISA-substratløsning (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). Reaksjonen ble stoppet med 1 M H2SO4-løsning, og resultatene ble lest ved 450 nm ved bruk av xMark Microplate Spectrophotometer (BioRad, Hercules, CA, USA). For å beregne IC50-titeren ble en fireparametrisk ikke-lineær regresjonsanalyse brukt, basert på OD450-verdiene til virusnegative og viruspositive celler, som beskrevet i [18].

hvor du kan kjøpe cistanche

SARS-CoV-2 titere i cellesupernatantene ble beregnet ved kvantitativ sanntids RT-PCR. RNA ble renset fra 100 µL cellekulturmedium, så vel som fra SARS-CoV-2 med kjente titere for generering av analysestandardkurvene. RNA-prøver ble renset med et RNA-ekstraksjonssett (Biolabmix, Novosibirsk, Russland) i henhold til produsentens protokoll. RT-PCR-reaksjonen ble utført i duplikater med forward primer 50 -CAATGGTTTAACAGGCACAGG-30 og revers primer 50 -CTCAAGTGTCTGG GATCACG-30 [19] ved bruk av en One-Tube RT-PCR SYBR kit (Evrogen, Moskva, Russland) på Quantstudio 1 Real-Time PCR System (Thermofisher Scientific, Waltham, MA, USA), med tillegg av 50x Rox som referansefargestoff.

Terskelsyklusen (Ct) ble beregnet for hver prøve med QuantStudio Design and Analysis Software v1.5.1, og standardkurven ble generert på hver reaksjonsplate. Titeren til viruset i hver brønn ble beregnet ved å bruke Ct-verdier normalisert til standardkurver beregnet på basis av standard virustitrering og uttrykt i lgTCID50/ml. For å bestemme om ferritin II kan hemme de første trinnene av viral binding til cellene, ble 100 TCID50 av SARS-CoV-2 blandet med ferritin II-fortynninger, og etter 1 times inkubasjon ved 37 ◦C ble denne blandingen tilsatt til Vero celler, etterfulgt av ytterligere 1 times inkubasjon ved 37 ◦C. Etter viral absorpsjon ble inokulumet fjernet, og cellene ble dekket med 150 µL ferskt DMEM/2 prosent FBS-medium. Etter 48 timers inkubering ved 37 ◦C, 5 prosent CO2 og synlig CPE i positive kontrollceller, ble platene fiksert og utsatt for cellebasert ELISA som beskrevet ovenfor.

2.3. Vurdering av cytotoksisk effekt av Ferristatin II

Cytotoksisitet av ferritin II for Vero-celler ble vurdert av {{0}}(4,5-dimetyltiazol- 2-yl)-2,5-difenyltetrazoliumbromid ( MTT) reduksjonsanalyse [20]. To-gangers fortynninger av ferritin II ble fremstilt i DMEM/2 prosent FBS-medium fra 400 µM konsentrasjon og tilsatt til brønnene i 96-brønnplater med Vero-cellemonolag. Etter 48 timers inkubering ble media fjernet og cellene ble forsiktig vasket med varm PBS. 0,5 mg/ml MTT-reagens ble tilsatt til hver brønn i et volum på 100 µL, og platen ble videre inkubert ved 37 ◦C i 2 timer. Deretter ble reagenset fjernet og cellene ble vasket med PBS og lufttørket, etterfulgt av tilsetning av 100 ul 96 prosent etanol for å løse opp formazankrystaller. Fargeintensiteten ble registrert ved bruk av et spektrofotometer ved en bølgelengde på 535 nm. Brønner på platen som ikke var sådd med Vero-celler ble brukt som negative kontroller. 50 prosent hemming av cellelevedyktighet (CC50) ble beregnet ved fire-parametrisk ikke-lineær regresjonsanalyse ved bruk av GraphPad Prizm-programvare.

2.4. Merking av humant serumtransferrin og rekombinant RBD-protein

Merkingsreaksjonen ble utført ved pluss 4 ◦C i 12 timer ved å tilsette 5 mM løsning av NHS-ester 5-TAMRA (Lumiprobe, #47120) i dimetylsulfoksid til 30 µM Fe2-TF- eller RBD-løsninger i 200 mM NaHCO3, med forholdet 5-TAMRA: protein=8:1 (mol/mol). Etter fjerning av overflødig fargestoff ble graden av merking estimert ved forholdet mellom A541 og A280, som var henholdsvis 3,5 og 3,2 mol TAMRA per mol Fe2-TF og RBD.

2.5. Studie av Ferristatin II-effekten av TF- og RBD-opptak av Vero-celler

Vero-celler ble dyrket i 18 timer i DMEM/2 prosent FBS uten ferritin Il og med tilsetning av 100 uM ferritin Il med dekkglass for mikroskopi tidligere plassert på bunnen av kulturplatene. Deretter ble mediet erstattet i 15 timer med et medium uten FBS inneholdende 1,2 μM Fe2-TF-TAMRA (0,25 mg/mL) eller 1,2 μM RBD-TAMRA (0,1 mg/mL). Etter inkubering ble cellene forsiktig vasket to ganger med PBS, fiksert med 4 prosent paraformaldehyd (w/) i PBS i 10 minutter, vasket to ganger med PBS i 30 minutter. Deretter ble cellekjerner farget med 360nM DAPI i 5 minutter, vasket med PBS og dekkglass, og montert på objektglassene ved bruk av en polymeriserende harpiks for fluorescensmikroskopi (DAKO, Glostrup, Danmark). Bilder ble tatt med et Axio Observer.Z1/7 konfokalt laserskanningsmikroskop (Carl Zeiss, Jena, Tyskland), med et Plan-Apochromat 63×/1,40 Oil DIC M27 objektiv.A561 nm laser ble brukt til å eksitere TAMRA-fluorescens, en { {28}} nm filter ble brukt til å registrere fluorescens, en 405 nm laser ble brukt for å eksitere DAPI. og et 400-570 nm-filter ble brukt til å registrere fluorescens. Bilder ble innhentet og behandlet ved hjelp av programvaren som fulgte med mikroskopet.

3. Resultater

Vi brukte to antigenisk fjerne SARS-CoV-2-stammer for å vurdere evnen til ferritin II til å hemme viral replikasjon i Vero-celler. På det første stadiet vurderte vi viral inhibering i konstant tilstedeværelse av forbindelsen i kulturmediet. Påvisningen av viralt antigen i cellebasert ELISA fant at IC50-verdiene for ferritin II var 26,5 og 40,4 µM for henholdsvis Wuhan D614G- og Delta-virusene (figur 2A). Kvantifiseringen av virustitrene i kulturmedier bekreftet at frigjøringen av viruset fra de infiserte cellene til kulturmediet ble hemmet av ferritin II, med utgangspunkt i 25 µM konsentrasjon, og IC50-verdier beregnet fra reduksjonen i TCID50-titre var 24,0 og 25,2 µM for henholdsvis Wuhan D614G- og Delta-virusene. Dessuten, når forbindelsen ble tilsatt i en konsentrasjon på 100 µM, skjedde ingen viral replikasjon i Vero-celler (figur 2B).

cistanche og tongkat ali

På grunn av de betydelige forskjellene i RBD-proteinene til Wuhan D614G- og Omicron SARS-CoV-2-variantene, kunne sistnevnte ikke påvises i cellebasert ELISA ved bruk av det tilgjengelige anti-RBD-antistoffet, da det ble oppdratt til RBD for den opprinnelige SARS-CoV-2-stammen. Likevel var reduksjonen i infeksiøse virale titere i nærvær av ferritin II enda mer uttalt i Omicron-varianten sammenlignet med de to andre SARS-CoV-2-stammene: en tidobling i virustiteren ble notert ved en ferritin II konsentrasjon så lav som 6,25 µM, uten at virusreplikasjon forekommer ved konsentrasjoner på 50 µM og over (figur 3). Det er viktig å merke seg at denne hemmingen av SARS-CoV-2 bare skjedde når ferritin II var konstant tilstede i kulturmediet, mens denne effekten ikke ble observert når cellene ble forbehandlet med forbindelsen eller når et virus/ferritin II-blanding ble brukt i adsorpsjonstrinnet etterfulgt av inkubering uten stoffet (data ikke vist).

We further assessed the cytotoxic effect of ferritin II on Vero-CCL81 cells. The presence of this compound in the culture medium at a concentration up to 400 µM had no negative effect on the viability of the cells, suggesting that the inhibition of SARS-CoV-2 replication was not due to the cell's metabolic dysfunctions (Figure 4). Therefore, the selectivity indices (determined as a ratio of CC50 to IC50 values) for ferritin II were >10, >15, and >64 for henholdsvis Wuhan D614G, Delta og Omicron SARS-CoV-2-stammer.

For å utforske de mulige mekanismene for SARS-CoV-2-hemming av ferritin II, studerte vi effekten av stoffet på virusinntrengning ved hjelp av en surrogat-RBD-opptaksanalyse. Dermed bestemte vi hvordan 100 µM ikke-toksisk konsentrasjon av ferritin II kan påvirke opptaket av tetrametylrhodamin-merket (TAMRA) RBD av Vero-celler. TfR1, et mål for ferritin II-virkning, er kjent for å mediere Tf-inngang; derfor ble TAMRA-merket TF brukt som en positiv kontroll. Dyrking av Vero-celler i nærvær av 100 µM ferritin II i 18 timer uten å tilsette merkede proteiner hadde ingen signifikant effekt på morfologien til cellekjernene (Figur 5, topppanel (Mock)), noe som indirekte indikerer fravær av cellenekrose og apoptose. Inkubasjonen av celler med TF-TAMRA uten ferritin II-behandling resulterte i akkumulering av merkede proteiner inne i cellene, uten å påvirke den DAPI-fargede kjerneregionen (en venstre midtstriade av bilder (TF-TAMRA) i figur 5). Behandlingen av celler med 100 µM ferritin II resulterte i en betydelig reduksjon i inkluderingen av merket TF (en høyre midtstriade av bilder (TF-TAMRA) i figur 5). Inkubasjonen av celler med RBD-TAMRA uten ferritin II-behandling, som i tilfellet med merket TF, resulterte i akkumulering av merkede proteiner i cellecytoplasmaet, uten å påvirke kjerneområdet (nedre venstre triade (RBD-TAMRA) i figur 5 ). Når cellene ble behandlet med 100 µM ferritin II, skjedde en omfordeling av TAMRA-signalet. I stedet for å inkorporere den merkede RBD i cellene, ble TAMRA-signalet fordelt jevnt over celleoverflaten, med bare en liten del av etiketten som danner klynger som delvis overlapper DAPI-fargingen av kjernene, noe som indikerer en overflatelokalisering av TAMRA-etiketten (nederst). høyre triade (RBD-TAMRA) i figur 5). Resultatene vist i figur 5 indikerer at behandlingen av Vero-celler med 100 µM ferritin II påvirker inkorporeringen av den merkede RBD i cellene. Tatt i betraktning at det foreløpig ikke er tilgjengelige data om effekten av ferritin II på ACE2-reseptoren, kan det ikke utelukkes at den observerte effekten skyldes bindingen av merket RBD til celleoverflaten, men fraværet av TfR1 på cellene forhindrer inkorporeringen. av RBD i cellene behandlet med ferritin II.

4. Diskusjon

SARS-CoV-2 bruker flere mekanismer for å invadere vertsceller og forårsake vellykket virusinfeksjon, og et bredt spekter av vertscelleinntrengningshemmere blir for tiden vurdert som COVID-19-terapeutiske strategier [21]. I den nåværende studien rapporterer vi foreløpige resultater av inhibering av SARS-CoV-2 in vitro-replikasjon ved behandling av målcellene med ferritin II, et lite molekyl som selektivt kan bryte ned transferrinreseptor 1. Jernmettet transferrin (Fe2-Tf eller holo-Tf) har en høy affinitet til sine reseptorer, som uttrykkes på overflaten av de fleste menneskelige celler og internaliseres i kompleks med holo-Tf ved reseptormediert endocytose. Dannelsen av kompleksene mellom jern og Tf, samt mellom holo-Tf og TfR, er pH-avhengig og gir frigjøring av jern fra Tf og Tf fra TfR i det sure miljøet til endosomet. Resirkuleringen av endosomet resulterer i at TfR går tilbake til plasmamembranen og frigjør apo-form av Tf for en ytterligere runde med jernlevering til cellen. Opptak av jern i pattedyrceller er en viktig prosess for å regulere veksten av kreftceller som mangler farmakologiske midler med kjente virkningsmekanismer. En screening av 2000 små forbindelser fra National Cancer Institutes Diversity Set-bibliotek identifiserte 10 hemmere av jerntransport med IC50-verdier fra 5 til 30 µM [22]. Ferristatin II har blitt brukt som en blokker av TfR1 i studier av celleinfeksjon via TfR1 med hepatitt C-virus [23,24], overførbart gastroenterittvirus [25] og reovirus [26] (tabell 1). Det skal bemerkes at eksperimenter på TfR1-nedbrytning med ferritin II nesten alltid utføres i permanent nærvær av stoffet i mediet.

I et lignende analyseoppsett fant vi at ferritin II var praktisk talt ikke-toksisk for Vero-celler under 48 timers eksponering for en konsentrasjon på 400 µM. Denne konsentrasjonen er tilstrekkelig for fullstendig nedbrytning av TfR1 på overflaten av dyrkede celler [16]. På den ene siden ble denne effekten bekreftet av redusert opptak av merket Fe2-Tf av Vero-celler forbehandlet med 100 µM ferritin II i 18 timer. Den ikke-fullstendige blokkeringen av merket Tf-opptak, i dette tilfellet, kan forklares med fraværet av ferritin II på tidspunktet for tilsetning av merkede proteiner. På den annen side endret behandlingen av Vero-celler med ferritin II dramatisk opptaket av RBD av Spike-proteiner. I denne foreløpige studien vurderte vi ikke ekspresjonsnivået til andre SARS-CoV-2-reseptorer under ferritin II-behandling og induserte ikke knock-out av disse kjente reseptorene for å bevise den uavhengige rollen til TfR i mediering av SARS -CoV-2 celleinntasting, som er et område av vår videre forskning.

Likevel kan en relativt jevn binding av RBD til overflaten av cellene behandlet med ferritin II tyde på at noen av SARS-CoV-2-reseptorene på Vero-celler forblir funksjonelle og binder viruset, men i fravær av TfR1, viruset kan ikke komme inn i cellen. Denne reseptoren er mest sannsynlig ACE2 siden Prabhakara et al. demonstrerte en økning i opptak av merket RBD sammen med merket transferrin av celler som overuttrykker ACE2, noe som tyder på at ACE2 fremmer RBD-opptak gjennom clathrin-mediert endocytose, som utnyttes av TfR1 [28]. Videre er det bevis på at SARS-CoV-2 kan infisere ACE2-negative celler ved å bruke alternative inngangsveier [29]; derfor vil en dypere analyse av ferritin II-virkning på ulike celletyper tillate SARS-CoV-2-infeksjon, kaste lys over rollen til TfR1 i virusets livssyklus. For å forstå hvor lovende dette stoffet er for fremtidig behandling av SARS-CoV-2-infeksjon, er det viktig å vite hvordan denne forbindelsen metaboliseres in vivo. Rotter behandlet med ferritin II hadde lavere nivåer av TfR1 i leveren, og reduserte serumjern- og Tf-metning uten endringer i ikke-hemjern i leveren [16].

Videre induserte ferritin II ekspresjonen av hepcidin [16,30]. I en annen studie ble genuttrykk vurdert etter administrering av ferritin II (i maisolje) i magen til Wistar-rotter i en dose på 146 mg/kg/dag i 7 dager. Blant genene til jernregulerende proteiner ble det observert en redusert ekspresjon av HFE og økt ekspresjon av CP, GDF15 og HAMP etter ferritin II-administrasjon [31]. Merk at effekten av ferritin II på den p53--avhengige signalveien mest sannsynlig var barrieren som begrenset bruken bare som en TfR1-hemmer på cellekulturer [31].

Ferristatin II er også kjent som direkte svart 38, Chlorazol svart E, CI 30235 eller CAS 1937- 37-7 og brukes ofte som fargestoff for farging av granulocytter og onykomykose [32,33]. Viktigere, benzidin-metabolitter av direkte svart 38 som har en potensiell risiko for blærekreft ble observert i urinprøver fra arbeidere i en liten skala enhet som produserte dette fargestoffet [34]. Selv om ferritin II ikke kan brukes direkte hos mennesker, er det av denne grunn et argument for at strategien med å hemme SARS-CoV-2-inntrengning i cellen ved å blokkere TfR1 er lovende, siden denne tilnærmingen retter seg mot reseptoren på verten celler i stedet for det virale mutasjonsutsatte proteinet. I tillegg er ytterligere studier berettiget for å identifisere kjemiske forbindelser som fungerer som ferritin II-molekylet, men uten dannelse av metabolitter med potensiell helserisiko.

cistanche erektil dysfunksjon

Referanser

1 Scialo, F.; Daniele, A.; Amato, F.; Pastore, L.; Matera, MG; Cazzola, M.; Castaldo, G.; Bianco, A. ACE2: The Major Cell Entry Receptor for SARS-CoV-2. Lung 2020, 198, 867–877. [CrossRef] [PubMed]

2. Ni, W.; Yang, X.; Yang, D.; Bao, J.; Li, R.; Xiao, Y.; Hou, C.; Wang, H.; Liu, J.; Yang, D.; et al. Rollen til angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2) i COVID-19. Crit. Care 2020, 24, 422. [CrossRef] [PubMed]

3. Shang, J.; Ja, G.; Shi, K.; Wan, Y.; Luo, C.; Aihara, H.; Geng, Q.; Auerbach, A.; Li, F. Strukturelt grunnlag for reseptorgjenkjenning av SARS-CoV-2. Natur 2020, 581, 221–224. [CrossRef] [PubMed]

4. Wan, Y.; Shang, J.; Graham, R.; Baric, RS; Li, F. Reseptorgjenkjenning av det nye koronaviruset fra Wuhan: en analyse basert på tiårlange strukturelle studier av SARS-koronaviruset. J. Virol. 2020, 94, e00127-20. [CrossRef] [PubMed]

5. Zhang, Q.; Chen, CZ; Swaroop, M.; Xu, M.; Wang, L.; Lee, J.; Wang, AQ; Pradhan, M.; Hagen, N.; Chen, L.; et al. Heparansulfat hjelper SARS-CoV-2 i celleinntrengning og kan målrettes av godkjente legemidler in vitro. Cell Discov. 2020, 6, 80. [CrossRef]

6. Wang, K.; Chen, W.; Zhang, Z.; Deng, Y.; Lian, JQ; Du, P.; Wei, D.; Zhang, Y.; Søn, XX; Gong, L.; et al. CD147-spikeprotein er en ny rute for SARS-CoV-2-infeksjon til vertsceller. Signaloverføring. Mål. Ther. 2020, 5, 283. [CrossRef]

7. Wei, C.; Wan, L.; Yan, Q.; Wang, X.; Zhang, J.; Yang, X.; Zhang, Y.; Fan, C.; Li, D.; Deng, Y.; et al. HDL-scavenger reseptor B type 1 letter SARS-CoV-2-inngang. Nat. Metab. 2020, 2, 1391–1400. [CrossRef]

8. Daly, JL; Simonetti, B.; Klein, K.; Chen, KE; Williamson, MK; Anton-Plagaro, C.; Shoemark, DK; Simon-Gracia, L.; Bauer, M.; Holland, R.; et al. Neuropilin-1 er en vertsfaktor for SARS-CoV-2-infeksjon. Science 2020, 370, 861–865. [CrossRef]

9. Wang, S.; Qiu, Z.; Hou, Y.; Deng, X.; Xu, W.; Zheng, T.; Wu, P.; Xie, S.; Bian, W.; Zhang, C.; et al. AXL er en kandidatreseptor for SARS-CoV-2 som fremmer infeksjon av lunge- og bronkiale epitelceller. Cell Res. 2021, 31, 126–140. [CrossRef]

10. Cantuti-Castelvetri, L.; Ojha, R.; Pedro, LD; Djannatian, M.; Franz, J.; Kuivanen, S.; van der Meer, F.; Kallio, K.; Kaya, T.; Anastasia, M.; et al. Neuropilin-1 letter SARS-CoV-2 celleinngang og smitteevne. Science 2020, 370, 856–860. [CrossRef]

11. Jackson, CB; Farzan, M.; Chen, B.; Choe, H. Mechanisms of SARS-CoV-2-inngang i celler. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2022, 23, 3–20. [CrossRef] [PubMed]

12. Tang, X.; Yang, M.; Duan, Z.; Liao, Z.; Liu, L.; Cheng, R.; Fang, M.; Wang, G.; Liu, H.; Xu, J.; et al. Transferrinreseptor er en annen reseptor for SARS-CoV-2-inngang. bioRxiv 2020. [CrossRef]

13. Hentze, MW; Muckenthaler, MU; Andrews, NC Balanseringshandlinger: molekylær kontroll av pattedyrs jernmetabolisme. Cell 2004, 117, 285–297. [CrossRef] 14. Wessling-Resnick, M. Crossing the Iron Gate: Hvorfor og hvordan transferrinreseptorer medierer viral inngang. Annu. Rev. Nutr. 2018, 38, 431–458. [CrossRef] [PubMed]

15. Horonchik, L.; Wessling-Resnick, M. Den småmolekylære jerntransporthemmeren ferritin/NSC306711 fremmer nedbrytning av transferrinreseptoren. Chem. Biol. 2008, 15, 647–653. [CrossRef]

16. Byrne, SL; Buckett, PD; Kim, J.; Luo, F.; Sanford, J.; Chen, J.; Enns, C.; Wessling-Resnick, M. Ferristatin II fremmer nedbrytning av transferrinreseptor-1 in vitro og in vivo. PLoS ONE 2013, 8, e70199. [CrossRef]

17. Sokolov, AV; Voynova, IV; Kostevich, VA; Vlasenko, AY; Zakharova, ET; Vasilyev, VB Sammenligning av interaksjon mellom ceruloplasmin og laktoferrin/transferrin: å binde eller ikke å binde. Biochem. Biokhimiia 2017, 82, 1073–1078. [CrossRef]