Nat Med：祸从鼻入！SARS-CoV-2可通过关键鼻细胞侵入人体！
来源：本站原创 2020-04-27 08:26
2020年4月27日讯 /生物谷BIOON /——鼻部的两种特殊细胞类型已被确定为可能是COVID-19冠状病毒的最初感染点。科学家们发现，鼻部的杯状细胞和纤毛细胞中含有大量的SARS-CoV-2病毒用来进入我们细胞的蛋白。作为人类细胞图谱（HCA）"肺生物网络"的一部分，来自威康·桑格研究所、格罗宁根大学医学中心和法国国家科学院等的研究人员及其合作者，对这
2020年4月27日讯 /生物谷BIOON /——鼻部的两种特殊细胞类型已被确定为可能是COVID-19冠状病毒的最初感染点。科学家们发现，鼻部的杯状细胞和纤毛细胞中含有大量的SARS-CoV-2病毒用来进入我们细胞的蛋白。作为人类细胞图谱（HCA）"肺生物网络"的一部分，来自威康·桑格研究所、格罗宁根大学医学中心和法国国家科学院等的研究人员及其合作者，对这些细胞的鉴定可能有助于解释COVID-19的高传播率。
近日发表在Nature Medicine杂志上的这篇文章是"肺生物网络"发表的第一篇文章，它是正在进行的利用人类细胞图谱数据来了解感染和疾病的国际努力的一部分。这进一步表明，眼睛和其他器官中的细胞也含有病毒入侵蛋白。该研究还预测了其他免疫系统基因如何调控一种关键的蛋白，并揭示了减少传播的治疗发展的潜在目标。
图片来源：Nature Medicine
新型冠状病毒病--COVID-19影响肺部和呼吸道。病人的症状可能类似流感，包括发烧、咳嗽和喉咙痛，而有些人可能没有症状，但仍然有传染性病毒。在最严重的情况下，这种病毒会导致肺炎，最终导致死亡。这种病毒被认为是通过感染者咳嗽或打喷嚏时产生的飞沫传播的，而且似乎很容易在受感染地区传播。到目前为止，该病毒已经传播到超过184个国家，夺去了超过18万人的生命。
世界各地的科学家正试图准确地了解病毒是如何传播的，以帮助预防传播和开发疫苗。虽然已知导致COVID-19疾病的病毒，即SARS-CoV-2，与2003年SARS流行的相关冠状病毒使用类似的机制来感染我们的细胞，但涉及到鼻子的确切细胞类型之前还没有被确定。
为了发现哪些细胞可能参与了COVID-19的传播，研究人员分析了来自20多个未受感染人群的不同组织的多个人类细胞图谱(HCA)的单细胞RNA测序数据集。这些细胞包括来自肺、鼻腔、眼睛、肠道、心脏、肾脏和肝脏的细胞。研究人员寻找哪一个细胞同时表达了COVID-19病毒用来感染细胞的两种关键进入蛋白。
来自威康·桑格研究所的Waradon Sungnak博士是这篇论文的第一作者，他说："我们发现，能够激活SARS-CoV-2进入的TMPRSS2蛋白酶和受体蛋白ACE2和在不同器官的细胞中都有表达，包括鼻子内壁的细胞。我们发现鼻粘膜产生的杯状细胞和纤毛细胞中这两种COVID-19病毒相关蛋白的含量都是气道中所有细胞中最高的。这使得这些细胞成为病毒最可能的初始感染途径。"
来自荷兰格罗宁根大学医学中心的Martijn Nawijn博士代表HCA肺部生物网络说："这是第一次发现鼻子里的这些特殊细胞与COVID-19有关。虽然有许多因素有助于病毒的传播，但我们的发现与目前所见的病毒的快速感染率是一致的。这些细胞在鼻子内部表面的位置使它们很容易被病毒感染，也可能有助于传播给其他人。"
这两种关键的进入蛋白ACE2和TMPRSS2也在眼角膜和肠内壁的细胞中发现。这表明另一种可能的感染途径是通过眼睛和泪腺，也显示了粪便-口腔传播的可能性。
当细胞受损或对抗感染时，各种免疫基因被激活。研究表明，鼻细胞中ACE2受体的产生可能与其他免疫基因同时启动。
这项工作是作为全球人类细胞图谱联盟的一部分进行的，该联盟旨在创建所有人类细胞的参考图谱，以了解健康和疾病。来自70个国家的1600多人参与了HCA研究，全世界的科学家都可以公开获得这些数据。
图片来源：Nature Medicine
Sarah Teichmann博士是来自威康·桑格研究所的资深作者，也是HCA组织委员会的联合主席，她说："当我们建立人类细胞图谱时，它已经被用来了解COVID-19，并识别哪些细胞对最初的感染和传播至关重要。这些信息可以用来更好地了解冠状病毒是如何传播的。了解哪些确切的细胞类型对病毒传播很重要，这也为开发减少病毒传播的潜在治疗方法提供了基础。"
全球HCA肺生物网络将继续分析数据，以便进一步了解COVID-19中可能涉及的细胞和靶点，并将其与患者特征联系起来。
威康·桑格的主任Jeremy Farrar教授说："通过精确定位每一种细胞类型的确切特征，人类细胞图谱正帮助科学家以一种全新的方式诊断、监测和治疗包括COVID-19在内的疾病。世界各地的研究人员正以前所未有的速度努力加深我们对COVID-19的理解，而这项新研究证明了这一点。跨国界合作和公开分享研究对迅速开发有效的诊断、治疗和疫苗至关重要，这样可以确保没有一个国家掉队。"（生物谷Bioon.com）
参考资料：
【2】Waradon Sungnak et al， SARS-CoV-2 entry factors are highly expressed in nasal epithelial cells together with innate immune genes， Nature Medicine (2020). DOI： 10.1038/s41591-020-0868-6
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