《人肺上皮细胞的单细胞分析显示在肺泡II型细胞中SARS-CoV-2受体ACE2与多种病毒受体和巨噬细胞清道夫受体同时表达》

  • 来源专题:实验室生物安全
  • 编译者: 张虎
  • 发布时间:2020-05-13
  • 最近研究表明,SARS-CoV-2与肺中的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合。为了更好地了解肺中ACE2的丰富度和表达模式,研究人员采用了内部单细胞RNA测序数据集,其中包含来自配对的正常和肺腺癌组织的70085个EPCAM+肺上皮细胞。转录组学分析显示气道谱系的多样性,包括I型和II型肺泡、支气管肺泡、棒状/分泌型、静态和增生的基底细胞、纤毛和恶性细胞,以及少见类型细胞如离子细胞。尽管表达ACE2的肺上皮细胞比例较低(总体占1.7%),但在所有细胞亚群中,II型肺泡细胞(AT2,2.2%ACE2 +)细胞中ACE2表达水平最高。对AT2区室(n = 27235个细胞)的进一步分析显示,与ACE2共表达的许多基因对肺部病理生物学非常重要,包括那些与慢性阻塞性肺疾病(COPD; HHIP)、肺炎和感染有关的基因(FGG和C4BPA)以及在大多数情况下与轻度或非吸烟者相比吸烟者对疟疾/细菌(CD36)和病毒(DMBT1)的清除增加。值得注意的是,相对于其他肺上皮亚群,DMBT1在AT2细胞中高表达,并且其表达与ACE2正相关。研究人员描述了在宿主防御中起关键作用的共同表达病原体(包括病毒)受体(例如DMBT1)的ACE2阳性AT2细胞群体,因此可能包含了治疗COVID-19的表型靶标。

  • 原文来源:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.16.045617v1.full.pdf
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    • 深圳市第三人民医院、上海市公共卫生临床中心和复旦大学生物医学研究院的科研人员在bioRxiv预印版平台发表论文“Single cell RNA sequencing of 13 human tissues identify cell types and receptors of human coronaviruses”,通过13种人体组织的单细胞RNA测序鉴定人类冠状病毒的细胞类型和受体。 文章提到,从2019年12月开始,中国湖北武汉爆发了新的冠状病毒(2019-nCoV),已宣布为全球性公共卫生突发事件。血管紧张素转换酶2(ACE2)是2019-nCov感染人类细胞的宿主受体,尽管据报道ACE2在肺、肝、胃、回肠、肾脏和结肠中表达,但其表达水平相当低,尤其是在肺中。2019-nCoV可能使用共受体/辅助蛋白作为ACE2伴侣来促进病毒进入。为了确定潜在的候选受体,科研人员探索了包括13种人类组织的119种细胞类型在内的单细胞基因表达图谱,并分析了51种报道的RNA病毒受体和400种其他膜蛋白的单细胞共表达图谱。与最近的其他报道一致,科研人员证实ACE2主要在肺AT2、肝胆管细胞、结肠细胞、食道角质形成细胞、回肠EC、直肠EC、胃上皮细胞和肾近端小管中表达。有趣的是,研究发现,候选共受体在13种人体组织中与ACE2的表达模式最为相似,都是肽酶,包括ANPEP、DPP4和ENPEP,其中ANPEP和DPP4是人类CoV的已知受体,这表明ENPEP是人类CoV的另一种潜在受体。此外科研人员还进行了“CellPhoneDB”分析,以了解CoV目标与其周围不同组织周围细胞之间的细胞串扰,发现巨噬细胞经常通过趋化因子和吞噬作用信号与CoVs靶标通讯,突显了组织巨噬细胞在免疫防御和免疫发病机制中的重要性。