科学家们绘制了SARS-CoV-2在鼻腔、支气管、肺细胞中的感染图谱

COVID-19患者支气管纤毛细胞中的SARS-CoV-2（红色）。

COVID-19最初于2019年末暴发，现已感染近600万人，造成超35万人死亡。而我们对导致COVID-19的冠状病毒——SARS-CoV-2的了解还不够深入。近日，美国北卡罗来纳大学的科学家们在《细胞》杂志中公布了SARS-CoV-2的感染图谱，明确地提出，从鼻腔到咽喉和支气管，再到肺部，病毒的感染和复制能力逐渐减弱。此外，研究人员还描述了病毒大量感染鼻黏膜细胞的具体途经。

SARS-CoV-2往往先在鼻腔内建立根据地，但在某些情况下，病毒会被吸入肺部，导致更严重的疾病，包括可能致命的肺炎。“如果鼻腔是肺部感染的主要起始部位，那么广泛地佩戴口罩，以及其他减少鼻腔病毒的治疗策略，都可能是有益的。”论文作者、北卡罗来纳医学院研究人员Richard Boucher说。

“这项研究针对SARS-CoV-2感染后疾病进展和严重程度的调节机制提出了新的见解。”论文作者、北卡罗来纳大学流行病学教授Ralph Baric补充说，“在这项研究中，我们建立了新的SARS-CoV-2反向遗传平台，用于生产关键的指示病毒，帮助疫苗的开发。此外，我们还重新设计了带有荧光信号的SARS-CoV-2，这在将来的病毒研究中应该是有用的。”

为探索SARS-CoV-2感染的呼吸道细胞种类，以及其进入肺部的方式，研究人员在实验室中观察了不同的SARS-CoV-2分离株对人类呼吸道不同部位的培养细胞的感染情况。他们发现了显著的连续变化梯度：从鼻黏膜细胞到咽喉和支气管细胞，再到肺部的细胞，SARS-CoV-2的感染能力逐渐降低。而病毒用来进入细胞的细胞表面受体——ACE2，在鼻黏膜细胞中具有更高的含量，这种差异至少在一定程度上解释了鼻黏膜细胞的易感性。此外，研究人员还关注了TMPRSS2和furin，这两种蛋白质裂解酶会被SARS-CoV-2利用，重塑关键的病毒蛋白质，并进入人类细胞。研究证实，SARS-CoV-2感染细胞和复制自身的能力会随着这些酶含量的升高而增强。

SARS-CoV-2可以感染呼吸道的上皮细胞，并在一定程度上感染所有重要的肺细胞，但是几乎不会感染其他呼吸道细胞，比如同样表达ACE2和TMPRSS2的呼吸道分泌细胞。此外，来自不同人类供体的相同类型的呼吸道上皮细胞，特别是下呼吸道的上皮细胞，其易感性存在显著差异。这些发现表明，在呼吸道细胞中存在一些未被发现的因素，影响着个体感染病毒后的症状差异。

在研究中，科学家们还绘制了几名死于COVID-19的患者肺部冠状病毒感染的位点，发现这些位点呈斑块状分布，且其它特征也指示这些位点可能起源于呼吸道较高的部位。研究人员提出，将口腔内容物吸入肺部是导致COVID-19肺炎的一个重要因素，这一假设与严重肺部疾病高危人群（老年人、肥胖者和糖尿病患者）更容易吸入口腔内容物的观察结果是一致的。

研究人员还发现，之前描述的能够中和SARS和MERS的个人抗体，无法中和SARS-Cov-2。但在5例SARS康复患者中，有2例患者的血清能够在体外培养细胞中以较低水平显著中和SARS-Cov-2。这些数据表明，接触过其他冠状病毒的人可能携带一些其他类型的抗体，这些抗体至少能部分保护人体免受SARS-CoV-2的感染。

美国国家心肺血液研究所肺病科的主任James Kiley说：“这些研究结果为今后SARS-CoV-2的研究开辟了新的方向，并可以指导防控和治疗策略的制定。”

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编译：花花 

审稿：alone

责编：雷鑫宇

期刊来源：《细胞》

期刊编号：0092-8674

原文链接：

http://news.unchealthcare.org/news/2020/june/researchers-map-sars-cov-2-infection-in-cells-of-nasal-cavity-bronchia-lungs

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