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腾讯登录COVID-19患者急性肾损伤潜在机制大揭秘：全身炎症反应与细胞毒性作用协同作用！
| 导读 | 截至2020年2月23日，实验室测试已诊断出77150例新型冠状病毒感染病例，包括2592例死亡病例。此外，在世界其他24个国家中也发现了2019年新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的患者。新冠肺炎患者中，肾损伤的情况比较常见，这可能会导致多器官衰竭和死亡。 |
导语：截至2020年2月23日，实验室测试已诊断出77150例新型冠状病毒感染病例，包括2592例死亡病例。此外，在世界其他24个国家中也发现了2019年新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的患者。新冠肺炎患者中，肾损伤的情况比较常见，这可能会导致多器官衰竭和死亡。
与SARS-CoV感染一样，COVID-19的突突（S）蛋白与血管紧张素转化酶2（ACE2）结合为宿主细胞受体，并使用细胞跨膜丝氨酸蛋白酶（TMPRSSs）家族（尤其是TMPRSS2和TMPRS11D）启动。病毒S蛋白与宿主细胞上的受体ACE2结合后，S蛋白被TMPRSS激活并裂解，从而使病毒释放出融合肽以进行膜融合。因此，ACE2和TMPRSS的共表达是COVID-19进入宿主细胞的关键决定因素。先前的研究报道，ACE2和TMPRSS的表达分布在胃肠道，泌尿生殖道和呼吸道的上皮中，为冠状病毒提供了更好的宿主条件。由于在通过免疫组织化学或实时PCR分析检测ACE2和TMPRSSs表达水平时缺乏信号特异性，因此难以准确和定量地区分哪种细胞成分在病毒感染中起主要作用。
为了研究COVID-19感染后人类AKI的可能原因，该研究团队使用单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析来鉴定人肾脏所有细胞成分中的ACE2和TMPRSSs表达，并分析表达差异和亚洲人群中与肾脏疾病相关的基因。此外，他们使用生物信息学分析数据结合临床特征来推断COVID-19爆发期间AKI的潜在机制。
除此之外，症状发作后2-3周，研究人员在人的血液和尿液样本中检测到COVID-19 RNA阳性。同时，COVID-19患者在症状发作后出现ARF的中位数为20天，表明肾脏损害与冠状病毒的肾脏传播密切相关。根据最新发表的数据，对于COVID-19患者，从症状发作到血液中病毒RNA的检测间隔约为6-7天。同时，COVID-19感染患者出现症状后也要一周内发展为AKI 。同时，最近的一项研究报道了严重COVID-19感染患者尿液样本中病毒RNA阳性的检测。可以合理地假设，血液样本中病毒RNA阳性且蛋白尿沉重的患者的AKI来源可能是由COVID-19诱导的细胞病变作用引起的。但是在COVID-19感染的危急情况下，细胞因子风暴诱导的全身性炎症反应在引起多器官损伤中的作用似乎并不重要。研究表明，重症患者的血浆促炎因子（IL2，IL7，IL10，GSCF，IP10，MCP1，MIP1A和TNFα）的水平显著高于轻度患者，这表明重症患者发生了细胞因子风暴，一旦形成细胞因子风暴，免疫系统可能无法杀死COVID-19，而是可能杀死肺，肾，心脏和消化道的大量正常人类细胞。因此，细胞因子诱导的全身性炎症反应与病毒诱导的细胞毒性作用的协同作用可能是COVID-19期间引起AKI的原因。
综上所述，在新冠肺炎发展的过程中，AKI患者可能受到病毒诱导的细胞病变效应和全身性炎症反应的协同攻击，特别是在血液样本中病毒RNA阳性和重蛋白尿的重症和危重病例中。本研究结果对规划AKI的临床治疗策略和早期保护COVID-19患者的肾功能可能具有重要的指导意义。
参考文献
https://www.preprints.org/manuscript/202002.0331/v1
（转化医学网360zhyx.com）
近期，由第二军区巩里医院泌尿外科领导的研究团队就COVID-19爆发期间急性肾脏损伤的潜在机制进行了基于单胞转录组分析的研究。
与SARS-CoV感染一样，COVID-19的突突（S）蛋白与血管紧张素转化酶2（ACE2）结合为宿主细胞受体，并使用细胞跨膜丝氨酸蛋白酶（TMPRSSs）家族（尤其是TMPRSS2和TMPRS11D）启动。病毒S蛋白与宿主细胞上的受体ACE2结合后，S蛋白被TMPRSS激活并裂解，从而使病毒释放出融合肽以进行膜融合。因此，ACE2和TMPRSS的共表达是COVID-19进入宿主细胞的关键决定因素。先前的研究报道，ACE2和TMPRSS的表达分布在胃肠道，泌尿生殖道和呼吸道的上皮中，为冠状病毒提供了更好的宿主条件。由于在通过免疫组织化学或实时PCR分析检测ACE2和TMPRSSs表达水平时缺乏信号特异性，因此难以准确和定量地区分哪种细胞成分在病毒感染中起主要作用。
为了研究COVID-19感染后人类AKI的可能原因，该研究团队使用单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析来鉴定人肾脏所有细胞成分中的ACE2和TMPRSSs表达，并分析表达差异和亚洲人群中与肾脏疾病相关的基因。此外，他们使用生物信息学分析数据结合临床特征来推断COVID-19爆发期间AKI的潜在机制。
为了评估肾脏可能成为新冠病靶器官的可能性，研究人员比较分析了ACE2和TMPRSSs基因在人类胃肠道，泌尿生殖道和呼吸道（包括肾脏，肺，食道，回肠和结肠）中的共表达水平，结果发现，ACE2和TMPRSSs基因在人体器官的宿主细胞中广泛共表达，包括足细胞和近端直小管细胞（肾脏），II型肺泡细胞（肺），上层和上皮细胞（食道），吸收性肠上皮细胞和祖细胞吸收细胞（回肠）以及肠上皮细胞和未成熟肠上皮细胞（结肠）。与其他人体器官的宿主细胞相比，足细胞中与胞吞作用和胞吐作用相关的基因的表达相对较高，仅次于结肠的宿主细胞。除了小肠外，肾脏组织中ACE2基因的表达高于其他人体器官。
ACE2和TMPRSS基因在不同组织中的表达水平
进一步分析发现，ACE2和TMPRSSs基因在足细胞和近端直管细胞中显著共表达，在尿液过滤，重吸收和排泄中起关键作用。足细胞（ACE2和TMPRSS2基因的共表达），是肾小球滤过屏障（GFB）的主要成分，特别容易受到病毒和细菌的攻击。研究表明足细胞损伤很容易诱发重度蛋白尿，这与先前报道的蛋白尿是COVID-19合并AKI患者的典型临床症状相一致。最近发表的数据显示，约63％感染COVID-19的患者有蛋白尿的临床表现，这表明足细胞和近端直小管细胞是COVID-19-2靶向的潜在宿主细胞，会导致由病毒引起的AKI引起的细胞病变作用。除此之外，症状发作后2-3周，研究人员在人的血液和尿液样本中检测到COVID-19 RNA阳性。同时，COVID-19患者在症状发作后出现ARF的中位数为20天，表明肾脏损害与冠状病毒的肾脏传播密切相关。根据最新发表的数据，对于COVID-19患者，从症状发作到血液中病毒RNA的检测间隔约为6-7天。同时，COVID-19感染患者出现症状后也要一周内发展为AKI 。同时，最近的一项研究报道了严重COVID-19感染患者尿液样本中病毒RNA阳性的检测。可以合理地假设，血液样本中病毒RNA阳性且蛋白尿沉重的患者的AKI来源可能是由COVID-19诱导的细胞病变作用引起的。但是在COVID-19感染的危急情况下，细胞因子风暴诱导的全身性炎症反应在引起多器官损伤中的作用似乎并不重要。研究表明，重症患者的血浆促炎因子（IL2，IL7，IL10，GSCF，IP10，MCP1，MIP1A和TNFα）的水平显著高于轻度患者，这表明重症患者发生了细胞因子风暴，一旦形成细胞因子风暴，免疫系统可能无法杀死COVID-19，而是可能杀死肺，肾，心脏和消化道的大量正常人类细胞。因此，细胞因子诱导的全身性炎症反应与病毒诱导的细胞毒性作用的协同作用可能是COVID-19期间引起AKI的原因。
综上所述，在新冠肺炎发展的过程中，AKI患者可能受到病毒诱导的细胞病变效应和全身性炎症反应的协同攻击，特别是在血液样本中病毒RNA阳性和重蛋白尿的重症和危重病例中。本研究结果对规划AKI的临床治疗策略和早期保护COVID-19患者的肾功能可能具有重要的指导意义。
参考文献
https://www.preprints.org/manuscript/202002.0331/v1
（转化医学网360zhyx.com）
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