研究人員繪制了鼻腔和支氣管肺細(xì)胞的感染圖

北卡羅來納教堂山——2020年6月1日——在《細(xì)胞》期刊上發(fā)表的一項(xiàng)重大科學(xué)研究中，來自北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院和北卡羅來納大學(xué)吉爾林斯全球公共衛(wèi)生學(xué)院的科學(xué)家描述了新型-2的具體方法——導(dǎo)致新冠在很大程度上感染鼻腔的——復(fù)制特定的細(xì)胞類型——并感染和復(fù)制下呼吸道的細(xì)胞(包括肺)。

研究結(jié)果表明，病毒起初傾向于牢固地建立在鼻腔中，但在某些情況下，病毒被吸入肺部，這可能導(dǎo)致更嚴(yán)重的疾病，包括潛在的致命性。

“如果鼻子是播撒肺部感染的主要起點(diǎn)，那么應(yīng)該廣泛使用口罩來保護(hù)鼻道，以及任何減少鼻病毒的治療策略，如鼻腔沖洗或抗病毒鼻噴霧劑，”該研究的聯(lián)合資深作者、醫(yī)學(xué)博士特聘教授、UNC大學(xué)醫(yī)學(xué)院Marsico肺部研究所所長(zhǎng)James C. Moeser說。

這項(xiàng)研究的另一位資深作者是北卡羅來納大學(xué)吉爾林公共衛(wèi)生學(xué)院的拉爾夫巴里克博士和威廉凱南杰出流行病學(xué)教授。

巴里克說：“這是一項(xiàng)里程碑式的研究，它揭示了對(duì)新型感染后疾病進(jìn)展和嚴(yán)重程度的調(diào)節(jié)機(jī)制的新的和意想不到的見解?！卑屠锟苏f，他還擁有北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的微生物學(xué)資格?！按送?，我們還為新型描述了一個(gè)新的反向遺傳平臺(tái)，使我們能夠生產(chǎn)關(guān)鍵的指示病毒，從而支持了旨在控制這種可怕疾病的傳播和嚴(yán)重性的國(guó)家疫苗工作?！?

2019年底，新型首次在中國(guó)引發(fā)，并在全球蔓延，感染了近600萬人，造成35萬人死亡。在這些感染和死亡中，美國(guó)幾乎占三分之一。

UNC-Chapel Hill團(tuán)隊(duì)試圖在他們的研究中更好地了解關(guān)于病毒的許多知識(shí)，包括它感染了氣道中的哪些細(xì)胞，以及它如何進(jìn)入患者的肺部。

在一組實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用不同的新型分離株來觀察它們?nèi)绾斡行У馗腥救祟惡粑啦煌课坏呐囵B(yǎng)細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)了一種顯著的連續(xù)變化或梯度變化模式，從鼻腔襯里細(xì)胞的高新型感染到喉嚨和支氣管細(xì)胞的低感染再到肺細(xì)胞的低感染。

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，ace 2——病毒用來進(jìn)入細(xì)胞的細(xì)胞表面受體——在鼻細(xì)胞中較高，但在下呼吸道細(xì)胞中較低。這種差異至少可以部分解釋為什么上呼吸道的鼻壁細(xì)胞更容易感染。

其他實(shí)驗(yàn)集中在TMPRSS2和Flynn蛋白酶上，這是在許多人類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的兩種蛋白質(zhì)切割酶。據(jù)信，新型利用這兩種酶重塑關(guān)鍵病毒蛋白，并進(jìn)入人體細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)這些人體酶更豐富時(shí)，這種特殊感染細(xì)胞和自我復(fù)制的能力就會(huì)增強(qiáng)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，這種病毒可以感染呼吸道內(nèi)壁上被稱為上皮細(xì)胞的細(xì)胞，在某種程度上，還可以感染所有重要的“肺細(xì)胞”肺細(xì)胞，這些細(xì)胞有助于將吸入的氧氣轉(zhuǎn)移到血液中。然而，新型幾乎不會(huì)感染其他呼吸道細(xì)胞。

有趣的是，雖然這些細(xì)胞同時(shí)表達(dá)ACE2和TMPRSS2，但它們沒有感染稱為俱樂部細(xì)胞的氣道內(nèi)壁細(xì)胞。此外，來自不同人類供體的同一類型的氣道上皮細(xì)胞，尤其是下氣道上皮細(xì)胞，在感染敏感性上往往存在較大差異。這些發(fā)現(xiàn)表明，氣道細(xì)胞中存在未發(fā)現(xiàn)的因素，這有助于確定個(gè)體的感染過程——眾所周知，該過程從輕度或無癥狀到呼吸衰竭和死亡有很大差異。

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