编审专家：

陈美芳 北京大学人民医院 感染科 副主任医师

自新型冠状病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019,COVID-19）疫情暴发以来，人类始终无法拿出确凿的证据证实为何新冠病毒——严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2）传播如此之快之广。2020年4月23日世界著名医学期刊《自然·医学》上发表了一篇中文译名为《SARS-CoV-2侵入因子与先天免疫相关基因在鼻黏膜上皮细胞中共同高表达》的研究论文，作者试图回答这个问题。该论文由英国维康桑格研究所Waradon Sungnak团队联合荷兰格罗宁根大学医学中心、蓝色海洋大学和法国国家科学院的科学家们共同完成。研究结论为人类鼻部杯状细胞和纤毛细胞可能是SARS-CoV-2新冠病毒的最初感染部位，并且大胆预测了正是由于两种细胞距离外界位置较近，从而造成了病毒的高传播性，进而解释了为何SARS-CoV-2传播如此之快的疑问。

一、Waradon Sungnak团队做了怎样的研究？

前阶段研究已证实新冠病毒是通过与哺乳动物细胞表面的血管紧张素转化酶2(Angiotensin Converting Enzyme2，ACE2)受体结合进入细胞内的，同时与另一种细胞表面的侵入蛋白TMPRSS2也有直接关系。因此Waradon Sungnak团队的研究重心就在探究究竟何种细胞表面可以同时表达ACE2受体和TMPRSS2，因为这也许是解释为何新冠病毒传播如此之快之广的一个切入点。

Waradon Sungnak团队通过对20余例未感染SARS-CoV-2人群不同器官组织的单细胞核糖核酸（Ribonucleic Acid，RNA）测序的多个人类细胞图谱（Human Cell Atlas，HCA）分析，筛选出多个可以同时表达ACE2和TMPRSS2两种新冠病毒入侵人体的关键蛋白的脏器细胞。

二、Waradon.Sungnak团队得出了怎样的研究结论？

与新冠病毒感染相关的侵入受体蛋白ACE2和病毒侵入相关蛋白酶TMPRSS2何处表达最高？

Waradon Sungnak团队研究发现，与其他所有呼吸系统的细胞相比较，ACE2在鼻上皮细胞包括杯状细胞和纤毛细胞中表达最高，其中TMPRSS2在杯状细胞和纤毛细胞中表达也很高。

l ACE2和TMPRSS2的这种表达分布是否与新冠病毒的传播性相关？

研究人员以其他冠状病毒的数据为依托，分析并得出病毒的传播能力确实取决于呼吸道中相关受体和蛋白的空间分布。

l ACE2与先天免疫相关基因共同高表达有什么意义？

研究发现，ACE2高表达的细胞中，先天免疫功能有关的基因表达水平升高。研究人员认为，这有可能是由于这些细胞更易被病毒感染，所以这些细胞同时会高表达免疫相关基因，以降低被病毒的感染风险。

l 通过对HCA图谱的分析，团队还发现，除了呼吸系统外在人体体内很多脏器细胞都可以激活新冠病毒侵入人体的ACE2和TMPRSS2两种关键蛋白，比如眼角膜细胞、肠黏膜上皮细胞，食管黏膜上皮细胞等以上结论意味着什么？

既然鼻黏膜上的两类细胞（杯状细胞和纤毛细胞）是呼吸道黏膜细胞中ACE2表达最高，TMPRSS2高表达的细胞，因而可以推测这两类细胞可能是新冠病毒侵入人体的初始感染部位，是感染的门户，实现高效人传人的病毒存储库；同样这样的发现也可以解释先前报道的鼻拭子采集的病毒载量高于咽拭子的现象。

眼角膜细胞、食管和肠黏膜上皮细胞以及鼻腔黏膜上皮细胞等高表达新冠病毒侵入人体的ACE2和TMPRSS2两种关键蛋白，从侧面印证了新冠病毒是可以通过眼泪或眼分泌物、粪便、带有鼻腔分泌物的空气以及飞沫等传播的。且鼻腔的杯状细胞是一种分泌细胞，新冠病毒有可能利用杯状细胞持续的分泌作用，在症状出现之前就开启传播之旅，并且为其广泛传播提供“便利条件”。

参考文献

[1]Waradon Sungnak, Ni Huang, Christophe Bécavin. et al. SARS-CoV-2 entry factors are highly expressed in nasal epithelial cells together with innate immune genes[J]. Nature Medicine, 2020.