武漢肺炎病毒有三種受體,而最容易感染的族群是:菸槍、老人!

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新冠肺炎(武漢肺炎)在全球的確診病例數已經突破10萬人。目前全球的科學界多想知道,為什麼疫情傳播如此迅速?哪些人是新冠肺炎的重點侵襲對象?

近日,南卡羅萊納大學的Guoshuai Cai團隊在論文網站Preprint.org上發表研究成果。內容指出:新冠病毒與SARS病毒(SARS-CoV)的高度同源性,宿主細胞中的三種SARS-CoV結合受體:ACE2、DC-SIGN和L-SIGN,可能均是新冠病毒的潛在受體;這三種受體在吸菸者、老人的肺部表達水準更高,在高加索人(白人)中表達水準比亞洲人高。

研究者認為DC-SIGN和L-SIGN(基因型為CD209和CLEC4M)是同源的C型凝集素受體,能夠識別病毒糖蛋白的碳鏈結構,在病毒捕捉、錨定宿主細胞並在人體中大範圍繁殖等方面起重要作用。DC-SIGN表達在樹突狀細胞表面,L-SIGN表達在肝竇和淋巴結的內皮細胞。

前期研究說明,DC-SIGN能夠協同ACE2受體,PH依賴地將SARS-CoV內吞進細胞中;L-SIGN是SARS-CoV、埃博拉和辛德畢斯等病毒入侵的門戶,同時也是一把雙面刃。L-SIGN內化病毒後,通過蛋白酶體依賴的方式降解病毒,其外顯子4中69個核苷酸串聯重複,在SARS-CoV入侵時有保護細胞的作用。

因此,研究者分析多個RNA序列和DNA微陣列資料庫,探究正常肺部組織中三種受體的表達情況與種族、年齡、性別和吸煙狀況的關係,有助於進一步理解SARS-CoV-2入侵人體的發病機制和感染力。

三種受體在不同人群中的表達情況

研究者發現,ACE2和DC-SIGN表達量在吸菸者肺部更高,尤其是曾經吸煙、現已戒煙的人;兩者表達的細胞種類與吸煙史有關:ACE2在吸煙者的杯狀細胞、非吸煙者的棒狀細胞表達,在戒煙者的肺泡II型細胞中表達上調;DC-SIGN僅在吸煙者的樹突狀細胞,或戒煙者的單核細胞中活躍表達。

的確,目前的臨床資料顯示,菸槍和老人在新冠肺炎感染後的死亡率較高。研究者推測,吸煙肺泡II型細胞中ACE2上調,可能導致新冠病毒的易感性增加;而樹突狀細胞中的DC-SIGN上調,則能易化病毒進入宿主細胞。同時,吸煙活化的樹突狀細胞,啟動免疫系統,可能進一步導致重症患者中的細胞因數風暴的發生。

DC-SIGN在不同吸煙史人群中表達的位置

研究者還發現,DC-SIGN在60歲以上老年人群中表達量更高,表達量與性別無關;加之老年人器官和免疫系統功能下降,在新冠病毒易感的基礎上,還容易發展成重症。另外,高加索人(白人)肺部L-SIGN基因表達較亞洲人高,表示白人對新冠病毒的感染性更高。

研究顯示SARS-CoV的三種受體,可能也在新冠病毒入侵人體的過程中扮演重要角色,須對ACE2以外的兩種受體也加以關注;這三種受體在菸槍、老人和高加索人的肺部組織中表達量更高,表示這些人群對新冠病毒更加容易感染,須加強防護。本研究提出的理論僅根基於「基因表達資料庫」,最終結論尚待新冠肺炎一線的臨床實踐檢驗!

參考文獻:Guoshuai Cai, et al. Hint on the COVID-19 Risk: Population Disparities in Gene Expression of Three Receptors of SARS-CoV. Preprint. 26 Feb, 2020.

生醫編輯群

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