來(lái)源:iNature
自2019年12月以來(lái),新發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒(2019-nCov)在武漢市引起了肺炎的爆發(fā),并引起了公眾極大的關(guān)注。與嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒(SARS-CoV)相同,2019-nCov通過(guò)細(xì)胞受體血管緊張素轉(zhuǎn)化酶II(ACE2)進(jìn)入宿主細(xì)胞。但是,對(duì)于2019-nCov為何以及如何引起腸癥狀的知之甚少。此外,除了呼吸道以外,是否還可以通過(guò)消化道傳播2019-nCoV ,不是很清楚。
2020年1月31日,海軍軍醫(yī)大學(xué),清華大學(xué)及同濟(jì)大學(xué)等多單位合作在bioRxiv在線發(fā)表題為“The digestive system is a potential route of 2019-nCov infection: a bioinformatics analysis based on single-cell transcriptomes”的研究論文,該研究的目的是為了剖析表達(dá)ACE2的細(xì)胞組成和比例,并探索2019-nCov感染在消化系統(tǒng)感染中的潛在途徑,分析了肺,食道,胃,回腸和結(jié)腸單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的數(shù)據(jù)集。
該研究表明,ACE2不僅在肺AT2細(xì)胞,食道上皮和分層上皮細(xì)胞中高表達(dá),而且在回腸和結(jié)腸的吸收性腸上皮細(xì)胞中也高表達(dá)。這些結(jié)果表明,連同呼吸系統(tǒng),消化系統(tǒng)是2019-nCov感染的潛在途徑。總而言之,這項(xiàng)研究為2019-nCov在消化系統(tǒng)以及呼吸道中的潛在感染途徑提供了生物信息學(xué)證據(jù),并且可能對(duì)我們預(yù)防2019-nCoV感染的健康政策設(shè)置有重大影響。
到2019年底,武漢是中國(guó)最大的城市之一,正在出現(xiàn)越來(lái)越多的病原體未知的肺炎患者,并迅速蔓延到全國(guó)。 然后從人氣道上皮細(xì)胞中分離出一種新型冠狀病毒,并將其命名為2019年新型冠狀病毒(2019-nCoV)。 完整的基因組序列顯示,2019-nCoV與蝙蝠中檢測(cè)到的嚴(yán)重急性呼吸綜合癥(SARS)樣冠狀病毒(bat-SL-CoVZC45,MG772933.1)共享86.9%的核苷酸序列同一性。 通過(guò)蛋白質(zhì)序列分析,這表明2019-nCoV是SARS相關(guān)冠狀病毒(SARSr-CoV)的種類。
至于2019-nCoV感染的臨床表現(xiàn),發(fā)燒和咳嗽是最常見(jiàn)的癥狀。 此外,它還經(jīng)常引起嚴(yán)重的腸道癥狀,例如腹瀉和惡心,甚至比SARS-CoV和中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERS-CoV)更嚴(yán)重。 但是,對(duì)于2019-nCov為何以及如何引起腸癥狀的知之甚少。 此外,除了呼吸道以外,是否還可以通過(guò)消化道傳播2019-nCoV ,不是很清楚。
冠狀病毒感染的前提條件是其進(jìn)入宿主細(xì)胞。 在此過(guò)程中,刺突糖蛋白識(shí)別宿主細(xì)胞受體并誘導(dǎo)病毒膜和細(xì)胞膜融合。 在2019-nCoV感染中,與SARS-CoV感染相同,血管緊張素轉(zhuǎn)化酶II(ACE2)被證明是細(xì)胞受體。 2019-nCoV可以進(jìn)入表達(dá)ACE2的細(xì)胞,但不能進(jìn)入沒(méi)有ACE2的細(xì)胞。 因此,ACE2在2019-nCoV感染中起著至關(guān)重要的作用。
為了探索2019-nCov的感染途徑以及ACE2在消化系統(tǒng)感染中的作用,該研究基于公共數(shù)據(jù)庫(kù),并通過(guò)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組鑒定了正常人肺和胃腸系統(tǒng)中表達(dá)ACE2的細(xì)胞組成和比例。 令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是ACE2不僅在肺AT2細(xì)胞中表達(dá),而且在食管上層和分層的上皮細(xì)胞以及來(lái)自回腸和結(jié)腸的吸收性腸上皮細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)。 此外,2019-nCov的腸道癥狀可能與侵襲表達(dá)ACE2的腸上皮細(xì)胞有關(guān)。 這些發(fā)現(xiàn)表明,消化系統(tǒng)以及呼吸道可能是2019-nCov感染的潛在途徑,這可能對(duì)我們預(yù)防2019-nCoV感染的健康政策設(shè)置有重大影響。