人体内SARS-CoV-2感染的“热点”
冠状病毒SARS-CoV-2感染可以影响多个器官。考虑到这一点，德国神经退行性疾病中心(DZNE)和美国康奈尔大学的研究人员研究了可能对感染有重要影响的细胞因素。为此，他们分析了广泛的人体组织中28种特定基因的活性。他们的研究结果提供了一张人体潜在疾病相关因素的地图，发表在该杂志上细胞的报道．
“SARS-CoV-2不仅感染人类呼吸系统在美国，它有可能影响身体的许多其他器官。即使病毒首先感染呼吸系统，也必须能够预测它下一步可能走向哪里。这有助于开发治疗方法。因此，我们的目标是更多地了解是什么使不同的器官容易感染，”DZNE图宾根站点的数据科学家Vikas Bansal博士解释道。“因此，我们研究了不同的组织，看看细胞机制的哪些成分可能与感染有关，哪些可能与感染有关细胞类型似乎特别容易受到影响。”Bansal与康奈尔大学总统研究员Manvendra Singh以及康奈尔大学分子生物学和遗传学系教授Cedric Feschotte共同撰写了这篇论文。
搜索候选人
Bansal与他的美国同事合作，首先确定了28个人类基因，分别是使病毒进入人体的细胞因子细胞或者这可能对感染很重要。除了细胞表面的受体，这些受体还包括，例如，病原体在细胞内繁殖所需的蛋白质。重要的是，所研究的因素列表还包含阻止病原体侵入细胞的酶，即“限制因素”。总之，分析的28个细胞特征被称为“scarf”，即“SARS-CoV-2和冠状病毒相关受体和因子”。
“已知这种病毒滥用出现在人类细胞表面的所谓ACE2受体，停靠并渗透到细胞中。因此，人们对这种受体以及与之相关的其他因素给予了大量的关注。它们是治疗的潜在起点，”班萨尔说。然而，已知相关的冠状病毒使用广泛的可能性来感染细胞。据研究人员说，有证据表明这也适用于SARS-CoV-2。“因此，我们已经将分析扩展到与其他冠状病毒相关的细胞因素，因此可能对SARS-CoV-2也很重要。”
Bansal解释说，无论事实是否如此，未来的实验将会证明。他说，这类调查的目的是找出有希望的候选人。“然而，我们的研究只是一个快照。研究正在迅速发展。我们不断了解关于这种病毒的新情况。”
基因活性谱
利用来自科学数据库的信息，研究人员分析了来自不同类型组织的大约40万个人类细胞的基因活性(也称为表达模式)。这些器官包括鼻粘膜、肺、肠、肾、心、脑和生殖器官。分析是在单细胞水平上进行的，并使用了复杂的生物信息学方法。Bansal说:“这使我们能够研究在哪些细胞中表达scarf，以及在给定组织中表达这些因子的细胞的百分比。”“我们的研究结果肯定受到以下事实的限制:在感染过程中，表达模式可能会改变，而这种活性谱并不能直接反映细胞受体等蛋白质的丰度。然而，表情模式是很好的指标。”
战场与热点
与SARS-CoV-2尤其攻击呼吸道的已知事实一致，表达模式将鼻黏膜确定为战场。因此，鼻粘膜细胞既含有促进感染的因子，如ACE2受体，也含有抑制病毒进入的因子，如IFITM3和LY6E。IFITM3是一种已知能阻止其他冠状病毒穿过细胞膜的蛋白质。这可能也适用于SARS-CoV-2。LY6E也可以作为一种防御机制。”由此看来，病毒与人体的接触鼻粘膜导致一场拔河比赛。因此，问题是，谁将成为赢家。有趣的是，我们的数据表明，进入因子在人类鼻腔组织中的表达水平随着年龄的变化而变化。这可能是老年人更容易感染新冠病毒的原因之一。”
根据目前的研究，肠道、肾脏、睾丸和胎盘是潜在的热点，即这些区域似乎以ACE2与TMPRSS2(一种与ACE2联合参与病毒进入的酶)显著共表达为特征。“我们还能够确定一些细胞因子作为ACE2受体的替代品，可能会导致SARS-CoV-2进入肺部、心脏和中枢神经系统，”班萨尔说。“目前已知SARS-CoV-2能够引发神经系统疾病。虽然尚未在神经元中检测到该病毒，但神经系统包括其他细胞，如星形胶质细胞和周细胞，例如，参与调节血脑屏障，这是大脑和血液之间的界面。根据我们的研究，这些细胞可能很容易受到感染．这可能涉及到一种叫做BSG的受体。总之，我们的研究为未来对冠状病毒的研究提供了丰富的数据和具体线索。”
