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此研究表明,蛋白质含量的增加ACE2在肺泡和支气管上皮的吸烟者和主题与慢性阻塞性肺病,这可能促进SARS-CoV-2的进入宿主细胞https://bit.ly/2ZazOrd
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血管紧张素转换酶2 (ACE2)已被确定为使用的细胞进入受体严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2 (SARS-CoV-2) [1,2]。重要的是,吸烟者和COPD患者的风险增加严重的并发症和更高的死亡率在SARS-CoV-2感染(3]。我们提出,ACE2表达增加在吸烟者和COPD患者肺,这可能至少部分解释他们的风险更高更严重的冠状病毒疾病2019 (COVID-19)。因此,我们旨在调查ACE2 mRNA和蛋白的表达水平,大量的肺组织标本well-phenotyped主题,包括不吸烟者,吸烟者没有气流限制,和慢性阻塞性肺病患者。
在这个横断面观察性研究中,我们分析了肺组织标本134例从我们大肺组织生物根特大学医院(比利时根特)和从外植体肺终末期慢性阻塞性肺病病人收集的是乌斯Gasthuisberg鲁汶(比利时鲁汶)。Ex-smoking被定义为戒烟≥1年。慢性阻塞性肺病严重程度定义根据全球倡议对慢性阻塞性肺疾病(黄金)分类。书面知情同意是来自所有科目,这项研究是医学伦理委员会批准的根特大学医院(2016/0132;2019/0537)和大学医院Gasthuisberg鲁汶(S51577)。
从肺组织块中提取RNA的120名被试进行miRNeasy迷你包(试剂盒、希尔登,德国)。接下来,cDNA准备EvoScript普遍cDNA主设备(罗氏、巴塞尔、瑞士),其次是逆转录酶(RT) -qPCR分析ACE2基因和3引用,如前所述[4,5]。
肺部分formalin-fixed石蜡包埋组织块87受试者ACE2的染色。与柠檬酸缓冲抗原检索后(美国UT Scytek,西洛根),幻灯片是孵化anti-ACE2抗体(多克隆rabbit-anti-human, Abcam ab15248)。接下来,幻灯片和diaminobenzidine彩色(美国Dako Carpinteria, CA)和迈耶的苏木精复染色(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)。ACE2-positive信号的定量测量在肺泡和支气管上皮组织进行染色石蜡切片的图像如前所述[6]。
执行统计分析使用σ统计软件SPSS 26.0,芝加哥,美国),R3.5.1利用克鲁斯卡尔-沃利斯测试(在所有六组)其次是Mann-Whitney U-tests(两组之间的比较),和多变量线性回归分析。
利用rt - pcr、ACE2 mRNA水平测定肺组织从120年的主题。ACE2 mRNA表达明显高于吸烟者的肺组织无气流限制和吸烟者慢性阻塞性肺病(黄金阶段II和iii iv)与不吸烟者相比,(图1一个)。此外,烟没有气流限制显示ACE2 mRNA水平明显降低,而吸烟者。多变量线性回归分析表明,目前的吸烟和慢性阻塞性肺病都独立增加ACE2 mRNA表达在肺组织中,即使调整,包括年龄、性别、身体质量指数和动脉高血压(数据未显示)。
通过免疫组织化学(包含IHC)染色、ACE2蛋白质水平评估87例的肺组织。ACE2包含IHC显示阳性染色在支气管和肺泡上皮细胞,后者主要在肺泡II型细胞(图1 b蛋白质含量和c)。量化ACE2的肺泡组织显示的比例明显高于ACE2-positive肺泡组织没有气流限制吸烟者和吸烟者慢性阻塞性肺病(黄金阶段II和iii iv)与不吸烟者相比,(图1 b)。此外,ACE2-positive肺泡组织的比例明显高于慢性阻塞性肺病患者iii iv黄金阶段,与人相比没有气流限制和烟有COPD的黄金阶段II (图1 b)。量化ACE2染色的支气管上皮细胞显示数值更高水平没有气流限制吸烟者和吸烟者慢性阻塞性肺病黄金阶段II,和更高水平的COPD患者iii iv黄金阶段,与不吸烟者相比,(图1 c)。此外,ACE2支气管上皮细胞中蛋白质含量明显高于慢性阻塞性肺病患者iii iv黄金阶段,与人相比没有气流限制和烟有COPD的黄金阶段II (图1 c)。观察到的关联慢性阻塞性肺病和ACE2蛋白表达在肺泡组织或调整可能的混杂因素后,支气管上皮依然显著(数据没有显示)。
随着世界各地的医疗系统目前承受着巨大压力由于COVID-19爆发,识别高危人群是至关重要的。有令人信服的证据的更严重的COVID-19吸烟者和并发症如慢性阻塞性肺病患者。我们清楚地演示SARS-CoV-2条目受体表达增加肺ACE2在吸烟者和COPD受试者在mRNA和蛋白水平。而我们的观察与先前的报道增加ACE2信使rna和蛋白质含量在整个肺组织和支气管上皮细胞(7- - - - - -10),这是第一次研究证明增加ACE2蛋白质在吸烟者和COPD患者的肺泡上皮细胞,可直接联系到受伤的网站当患者患有严重COVID-19出现呼吸困难,缺氧和肺炎。
目前,COVID-19数据发表在COPD患者相当有限(11]。然而,风险增加发展中严重COVID-19以及更高的死亡率,据报道在COPD患者和吸烟者(3,12]。虽然有几种可能的解释为增加严重COVID-19在COPD患者的易感性,包括年龄、并发症,特异表达的免疫防御系统,而受损的黏膜纤毛的清除,增加肺的表达受体ACE2 SARS-CoV-2条目是最有可能的另一个因素13]。重要的是,它已经证明了转基因小鼠模型(在)人类ACE2表达提高了SARS-CoV-1的致病性和SARS-CoV-214]。此外,人类ACE2在肺病毒复制所必需的。
本研究的主要优势是大量的肺组织样本well-phenotyped主题中包含的rt - pcr和包含IHC分析。此外,包含IHC允许我们量化ACE2蛋白质含量在支气管和肺泡上皮细胞。然而,某些局限性应该牢记。首先,本研究主要由样本对肺肿瘤肺切除术。这可能引入选择性偏差,因为改变ACE2表达,导致肺癌已经建议(15]。其次,样本(非常)严重的慢性阻塞性肺病源自不同的患者人群(肺移植),戒烟是一个包含标准。最后,正如我们不研究肺组织样本COVID-19-positive主题,我们只能推测的重要性增加ACE2 SARS-CoV-2的致病性。
总之,我们报告更高ACE2信使rna和蛋白质含量在吸烟者的肺组织和学科与中度到严重的慢性阻塞性肺病。重要的是,ACE2蛋白质水平不仅增加支气管肺泡上皮细胞。进一步的研究需要阐明是否upregulation ACE2表达在气管和肺的后果COVID-19的传染性和临床结果。
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脚注
利益冲突:m·雅各布斯没有披露。
利益冲突:惠普Van Eeckhoutte没有披露。
利益冲突:S.R.A. Wijnant没有披露。
利益冲突:乔斯G.F.报告赠款从阿斯利康和基耶西,个人费用咨询公司从拜耳和Eureca vzw,赠款和个人费用从葛兰素史克讲座和咨询,个人费用从Teva讲座,在提交工作;所有费用都支付给部门。
利益冲突:w·詹森报告赠款从阿斯利康和基耶西。
利益冲突:和Brusselle报告个人费用咨询委员会工作的讲座从阿斯利康,勃林格殷格翰的发言,基耶西,葛兰素史克公司,诺华和Teva,赛诺菲的个人费用咨询委员会工作,提交的工作。
利益冲突:马克投资者没有披露。
支持声明:本文中描述的研究支持协同行动研究的根特大学(转炉/果阿01 g00819)和科研基金在佛兰德斯(FWO Vlaanderen, G052518N和EOS-contract G0G2318N)。资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表。
- 收到了2020年5月26日。
- 接受2020年6月19日。
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