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疫疾無情，人間有情。武漢肺炎疫情形勢嚴峻，在全國范圍內，不僅僅是醫護工作者在前線戰斗，廣大的科研工作者也在爭分多秒地對2019-nCoV進行研究，希望盡快從根本上了解這一病毒并尋找戰勝它的方法。
近日，同濟大學附屬東方醫院的左為團隊在?bioRxiv?上在線發表了一篇論文 Single-cell RNA expression profiling of ACE2,the putative receptor of Wuhan 2019-nCoV

該研究通過單細胞測序RNA-Seq技術發現：武漢新冠病毒（2019-nCoV）的受體ACE2在亞洲男性肺泡細胞中高表達！換句話說，僅從病毒受體方面分析，亞裔人群可能更容易感染武漢新冠病毒，尤其是亞裔男性。




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2019年12月，武漢華南海鮮市場爆發不明原因肺炎，經過病原體分離診斷及二代測序分析，該不明原因肺炎是由一種新型冠狀病毒(2019-nCoV)引起的。值得注意的是，2019-nCoV與SARS-CoV具有較高同源性，后續研究也證實兩種病毒通過相同的受體入侵人體——血管緊張素轉換酶2 (ACE2)

目前的統計數據表明2019-nCoV感染患者大多為亞裔男性，雖然這與病毒爆發的地區密切相關，但是2019-nCoV的受體ACE2作為一種基因的表達產物，是否在不同性別以及不同族裔人群中存在表達差異性，從而影響2019-nCoV乃至類似冠狀病毒的易感性呢？在本研究中，研究人員通過單細胞RNA-Seq技術證實這一猜想。
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圖為2019-nCoV的S-蛋白與人ACE2結合的預測模型

2019-nCoV的嚴重感染可導致急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)和敗血癥，最終導致患者死亡。先前的研究表明，2019-nCoV與人呼吸道接觸后，病毒的刺突蛋白(spike protein)便與敏感細胞的表面受體ACE2結合，后者介導病毒進入靶細胞以進一步復制。盡管2019-nCoV與ACE2的結合強度弱于SARS-CoV，但仍遠高于病毒感染所需的閾值。

受體的表達和分布決定了病毒感染的途徑，而感染的途徑對于理解發病機理和設計治療策略具有重要意義。有研究表明ACE2主要在Ⅰ型和Ⅱ型肺泡上皮細胞(AT1和AT2)中表達。因此，研究者對在線數據庫中的8名正常的肺移植捐獻者的肺組織進行了單細胞RNA測序技術(scRNA-Seq)。他們分析了43134個細胞，并進行了聚類分析，又針對每個個體，基于標記基因而劃分為8-11個不同的細胞簇。
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緊接著，研究者分析了ACE2在每個個體中的細胞類型特異性表達模式。對于所有供體，ACE2在所有人肺細胞中的表達率為0.64%，大多數ACE2表達細胞（平均83%）是AT2細胞(平均1.4±0.4%的AT2細胞表達ACE2)。其他表達ACE2的細胞類型包括AT1細胞、氣道上皮細胞、成纖維細胞、內皮細胞和巨噬細胞。然而，它們表達ACE2的細胞比率較低，且在個體間存在差異。


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為了進一步了解表達ACE2的AT2特殊細胞群，研究者進行了基因本體富集分析，通過與不表達ACE2的AT2細胞進行比較，從而研究哪些生物學過程與該細胞群體有關。令人驚訝的是，多個病毒過程相關的生物學過程與之存在聯系，包括“病毒過程的正向調節”(P值=0.001)、“病毒生命周期”(P值=0.005)、“病毒組裝”(P值=0.03)以及“病毒基因組復制的正調節”(P值=0.04)。在ACE2表達的AT2中高度表達的病毒過程相關基因包括：SLC1A5、 CXADR和CAV2等34個基因。因此，2019-nCov似乎已經極其巧妙地進化到劫持AT2這一細胞群體，以便其復制和傳播。
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研究者進一步探究了供體特征及其ACE2的表達模式的關聯性，但未檢測到ACE2表達細胞數與捐獻者年齡或吸煙狀況之間的關聯。

然而值得注意的是，2名男性供者的ACE2表達細胞比例高于其他6名女性供者(1.66% vs. 0.41%)。此外，ACE2在男性供者中的分布也比女性更廣泛：男性肺中至少有5種不同類型的細胞表達ACE2受體，而女性肺中僅有2~4種。這一結果與疫情調查結果高度一致，調查顯示，確診的2019-nCov感染患者大多為男性。

研究人員還注意到，唯一的亞洲供體（男性）的ACE2表達細胞比率遠高于白人和非裔美國人的供體(2.50% vs. 0.47% of all cells)。這也許可以解釋為什么2019-nCoV大流行以及SARS-CoV大流行都集中在亞洲地區。

總而言之，該研究通過單細胞RNA測序技術以單細胞分辨率報道了ACE2在人肺中的RNA表達譜，并經過統計分析表明ACE2受體與性別和族裔相關。客觀解釋了當前2019-nCoV男性感染患者較多的臨床統計數據，同時也解釋了2019-nCoV在亞洲地區大流行的生物學原因。值得一提的是，該研究分析的樣品過少，仍有待進一步研究確認。
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以下是我幾個樣本的ACE2基因型：

• Single-cell_RNA_expression_profiling_of_ACE2,the_putative_receptor_of_Wuhan_2019-nCoV.pdf