Исследователи из Упсальского университета описали присутствие во всем организме человека фермента ACE2. Считается, что это ключевой белок, используемый вирусом SARS-CoV-2 для проникновения в клетки-хозяева и развития заболевания COVID-19. В отличие от предыдущих исследований, исследование показывает, что в нормальной респираторной системе присутствует очень мало белка ACE2 или отсутствует. Результаты представлены в Молекулярной системной биологии.
В статье представлена крупномасштабная систематическая оценка экспрессии ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2) в более чем 150 типах клеток, как на уровне матричной РНК (мРНК), так и на уровне белка, и сообщается, что ACE2 экспрессируется только на очень низких уровнях. если вообще, то в клетках респираторного эпителия.
"Учитывая клинические проявления COVID-19 с острым респираторным дистресс-синдромом и обширным повреждением паренхимы легких, результаты подчеркивают необходимость дальнейшего изучения биологических механизмов, ответственных за инфекцию COVID-19 и прогрессирование заболевания," говорит доктор. Сесилия Линдског, старший автор статьи и главный директор отдела тканей Human Protein Atlas в Упсальском университете.
Полное понимание восприимчивости к инфекции SARS-CoV-2 и ее прогрессирования в тяжелое, а иногда и смертельное заболевание требует изучения рецепторов входа SARS-CoV-2 и их специфической для клеточного типа экспрессии в тканях человека, как на мРНК, так и на мРНК. уровень белка. Было высказано предположение, что SARS-CoV-2 использует фермент ACE2 для входа в клетку-хозяин, и что проникновение SARS-CoV-2 через этот рецептор может объяснить тяжелые клинические проявления, наблюдаемые в различных тканях и органах, включая дыхательную систему.
Исследование Hikmet et al. представляет полную обновленную информацию об экспрессии ACE2 в организме человека как на уровне мРНК, так и на уровне белка. Постоянно высокая экспрессия была обнаружена в кишечнике, почках, желчном пузыре, сердце, мужских репродуктивных органах, плаценте, глазах и сосудистой системе. Однако в респираторной системе экспрессия была ограничена, а в подмножестве клеток у нескольких индивидуумов экспрессия отсутствовала или была очень низкой.
"Предыдущие исследования показали, что белок ACE2 высоко экспрессируется в легких человека. Но эти профили экспрессии не были достоверно представлены вместе с тканями и органами всего человеческого тела или основаны на нескольких различных наборах данных на уровнях мРНК и белка," Линдског говорит.
"Здесь, в отличие от предыдущих исследований, мы смогли уверенно показать, что белок ACE2 не присутствует или встречается только на очень низких уровнях в нормальной респираторной системе."
Иммуногистохимический анализ 360 нормальных образцов легких из расширенной когорты пациентов был основан на ресурсе Human Protein Atlas (HPA). Были использованы два разных антитела, которые прошли строгую проверку.
"В рамках программы HPA были предприняты значительные усилия по внедрению и внедрению новой концепции расширенной валидации антител с использованием стратегий, рекомендованных Международной рабочей группой по валидации антител (IWGAV). Такие стратегии имеют решающее значение для определения того, соответствует ли окрашивание антител истинной экспрессии белка," говорит профессор Матиас Улен, директор консорциума HPA и соавтор статьи.
В новостях & Статья Views, опубликованная вместе с статьей ACE2, Nawijn et al. признать важность исследования и обсудить возможные объяснения низкой экспрессии в дыхательной системе. Недавние исследования показывают, что ACE2 может быть геном, индуцированным интерфероном, что приводит к активации во время инфекции SARS-CoV-2. Предполагается, что ACE2 может сначала проникнуть в конъюнктиву глаза и клетки верхних дыхательных путей и заразить их, а за этим следует активация ACE2 из-за противовирусного ответа, что позволяет SARS-CoV-2 распространяться и инфицировать паренхиму легких. Также было высказано предположение, что курение может увеличить экспрессию ACE2 в дыхательной системе.
"Срочно необходимы дальнейшие исследования, направленные на динамическую регуляцию ACE2 и подтверждение того, является ли низкая экспрессия ACE2 в респираторной системе человека достаточной для инфекции SARS-CoV-2 или необходимы другие факторы для проникновения в клетки-хозяева," Линдског говорит.