2019年突然爆發的新冠疫情在今天仍深刻的影響著我們的生活，對新冠病毒SARS-CoV-2的防范已成為我們每個人日常生活的一部分，研究者們在新冠病毒的治療、防護、免疫等方面不斷探索，幫助我們認識病毒、戰勝疫情。近日，來自美國猶太健康中心的一篇報道幫助我們更深入的理解新冠病毒的發病原理，該文獻發表于《Nature commuunications》，揭示了影響SARS-CoV-2傳染性和新冠肺炎臨床結果的可能機制。

新冠肺炎是由SARS-CoV-2引起的，而作者研究發現宿主蛋白ACE2和TMPRSS2在呼吸道中的表達與病人對新冠肺炎的感染相關，SARS-CoV-2可以利用宿主蛋白ACE2和TMPRSS2作為進入因子侵入人體。研究者對695名兒童的鼻呼吸道轉錄組數據進行分析，發現影響ACE2和TMPRSS2表達的基因突變在世界不同人群中的頻率不同，如表達減少相關的TMPRSS2 eQTL變異體rs1475908，東亞人(AF=38%)的等位基因頻率最高、歐洲人AF為35%、非洲人AF為26%和德系猶太人AF為23%，而拉丁美洲人AF(AF=17%)的等位基因頻率最低。與表達增加相關的兩個TMPRSS2 eQTL變異在世界人群中表現出更多不同的等位基因頻率。

研究者發現TMPRSS2是粘液分泌網絡的一部分，通過IL-13（白細胞介素-13）的作用被2型(T2)炎癥改變從而上調，并且通過呼吸道病毒的干擾素反應使ACE2表達上調。研究者使用Echo Revolve正倒置一體顯微鏡進行免疫熒光實驗證實，在呼吸道上皮的蛋白質水平上也可觀察到IL-13和病毒感染介導的ACE2表達的影響。

a-d GALA II哮喘患兒的體外鼻呼吸道上皮細胞ALI培養的免疫熒光染色, (a)IL-13處理5天；(b) IL-13處理5天并HRV-A感染24h的上皮細胞；(c)纖毛細胞的代表性圖像(ACT;紅色)和ACE2陽性(白色)細胞。核用DAPI(藍色)染色。ACE2蛋白位于根尖腔室，IL-13處理后降低，HRV-A感染后升高。

f-h、j非哮喘兒童的體外鼻呼吸道上皮細胞ALI培養的免疫熒光染色 (f) IL-13處理21天；(g) IL-13 和DAPT處理21天的上皮細胞；(h)纖毛細胞的代表性圖像（ACT；紅色)，基底細胞(KRT5;綠色)，ACE2陽性(白色)細胞。核用DAPI(藍色)染色。ACE2蛋白位于根尖腔室，IL-13處理時ACE2蛋白降低，DAPT處理時ACE2蛋白升高；（j）健康人的體外鼻呼吸道上皮細胞ALI培養的免疫熒光染色。所有的圖像都使用Echo Revolve正倒置一體顯微鏡拍攝。

研究者最終確認兒童對常見冠狀病毒感染的呼吸道反應，并發現這些冠狀病毒感染產生類似于其他病毒物種的宿主反應，包括IL6和ACE2的上調。該研究有助于進一步揭示新冠病毒的致病機制，使我們對新冠肺炎的了解更加深入。希望我們可以早日解析新冠病毒致病的全部機制，戰勝新冠病毒。

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參考文獻：

Sajuthi S P , Deford P , Li Y C , et al. Type 2 and interferon inflammation regulate SARS-CoV-2 entry factor expression in the airway epithelium[J]. Nature Communications, 2020, 11(1).DOI：10.1038/s41467-020-18781-2