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JCI:研究揭示为什么儿童能够免受新冠疫情感染

2020年11月16日 讯 /生物谷BIOON/ –范德比尔特大学医学中心(VUMC)的研究人员及其同事已经确定了一个关键因素,揭示了为什么COVID-19似乎优先感染成年人和老年人,年幼的孩子反而容易幸免。
研究发现,儿童肺部以及呼吸道上皮细胞表达的能够特异性识别SARS-CoV-2的受体水平相对较低。
(图片来源:Www.pixabay.com)
这项发现今天发表在《Journal of Clinical Investigation》杂志上,相关结果支持通过阻止该受体,治疗或预防老年人患COVID-19。
负责这项研究的儿科助理教授Jennifer Sucre博士说:“我们的研究提供了生物学依据,说明为什么特别是婴儿和年幼的孩子似乎不太可能被感染或没有严重的疾病症状。”
Sucre和Kropski是该论文的通讯作者。Bryce Schuler博士是该论文的第一作者,同时也是VUMC的儿科和遗传学住院医师。
关于SARS-CoV-2,我们目前仍有许多未知的地方。但众所周知的事实是:病毒颗粒吸入肺后,其刺突蛋白会附着在ACE2(肺细胞表面的受体)分子表面。
一种称为TMPRSS2的细胞酶将刺突蛋白切碎,使病毒能够融合细胞膜并“闯入”细胞。一旦进入内部,该病毒就会劫持细胞的遗传机制以复制其RNA。
Sucre和Kropski自2016年以来一直合作研究早产儿和成年人的肺部疾病,他们想知道TMPRSS2是否与老年人相比儿童观察到的COVID-19症状严重程度更高有关。
Sucre说:“我们的研究一直侧重于了解肺的发育以及婴儿肺与成年肺在伤害方面的区别。在这项研究中,我们实际上采取了相反的方法,并且能够看到如何通过发育中的肺保护其免受SARS-CoV-2感染。”
作为国际人类细胞图集(HCA)肺生物网络的成员,他们和他们的同事使用单细胞RNA测序的技术建立了关于小鼠肺部发育的数据集。该技术可以检测基因在诸如肺等组织的单个细胞中的表达。通过这种方式,研究人员能够追踪已知随时间推移参与人体对COVID-19应答的基因的表达。
他们发现,虽然ACE2的基因在小鼠肺中低水平表达,但“ TMPRSS2的显著特征是其在发育过程中具有明显的增加表达轨迹”。
在VUMC病理学家的帮助下,研究人员获得并分析了从不同年龄的供体收集的人肺标本,并证实了TMPRSS2表达的轨迹与小鼠相似。
Sucre说:“我们发现随着年龄的增长,(TMPRSS2)的表达显著上升,并且在基因水平和蛋白质水平上我们都观察到了上述现象。”研究人员还使用荧光探针分析了三名死于COVID-19的患者的尸检标本,并在表达TMPRSS2的三种细胞中发现了这种病毒。
TMPRSS2因其在前列腺癌发展中的作用而闻名。阻断酶的药物已被批准用于治疗晚期前列腺癌,目前正在临床上作为COVID-19的潜在治疗方法进行测试。
Sucre说:“我们认为TMPRSS2在治疗上可能是一个有吸引力的靶标,并且有可能作为预防COVID暴露高风险人群(预防感染)的靶标。”(生物谷Bioon.com)