北卡羅來(lái)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(lái)自北卡羅來(lái)納大學(xué)醫(yī)學(xué)院和北卡羅來(lái)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(lái)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(shuō)。
這項(xiàng)研究的另一位資深作者是北卡羅來(lái)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(shuō):“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(shuō),他還擁有北卡羅來(lái)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(wàn)人,造成35萬(wàn)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(lái)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(lái)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(méi)有感染稱為俱樂(lè)部細(xì)胞的氣道內(nèi)壁細(xì)胞。此外,來(lái)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(guò)程——眾所周知,該過(guò)程從輕度或無(wú)癥狀到呼吸衰竭和死亡有很大差異。
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