美国国立卫生研究院提示新冠可致男性生殖障碍,睾丸易受攻击

2020
02/23

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新智元
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SARS-CoV-2或可感染男性性腺,并导致男性生殖功能障碍。

前几天,有研究揭示称,南京医科大学附属苏州医院王建清团队的研究发现,新冠病毒SARS-CoV-2可能会感染并损伤男性睾丸。近日,随着研究的不断深入,来自美国国立卫生研究院(NIH)的科学家得到了相似的结论。

2月21日,Preprints在线刊登了一篇名为“scRNA-seq Profiling of Human Testes Reveals the Presence of ACE2 Receptor, a Target for SARS-CoV-2 Infection, in Spermatogonia, Leydig and Sertoli Cells”的研究论文。

研究人员利用单细胞测序技术(scRNA-seq)成功鉴定出了ACE2在睾丸中细胞的特异表达,表明睾丸可能是SARS-CoV-2感染的潜在靶标。

论文作者是Xiaojiang Xu和Zhengpin Zhang,分别来自NIH下属的环境健康科学研究所和国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所。

接下来先为大家解读这项研究。

新冠病毒或可感染男性性腺,并导致男性生殖功能障碍

据报道,SARS CoV-2与严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)拥有高达76%的同源性,甚至可以使用相同的受体ACE2(血管紧张素转换酶II)进入宿主细胞。

ACE2在人体的分布

要知道人体内哪些器官对新冠病毒敏感,就必须要关注ACE2在人体的分布。

研究人员使用单细胞测序进行分析后发现,ACE2受体在肺泡上皮细胞(AT2)中特异表达,这表明以SARS-Cov-2会以AT2细胞为靶点来攻击患者肺部,从而诱导肺炎。

此外,结果还表明,ACE2不仅在食管上皮细胞高表达,而且在回肠和结肠的肠细胞中也有高表达,这表示消化系统可能是SARS-CoV-2感染的潜在途径。

成人睾丸细胞类型的鉴定

为了评估ACE2在睾丸中的表达模式,研究人员首先分析了三个成人睾丸样本的单细胞测序数据集,其中共有16632个细胞可用于高质量分析。

随后,基于统一流形逼近与投影技术,9个主要细胞簇被识别出(下图A和B)。

根据标记基因在睾丸中的表达模式,作者进行聚类分析,并确定了五种主要的生殖细胞类型:精原细胞、圆形精母细胞、细长精母细胞、早期精母细胞、晚期精母细胞。这些细胞分为两类,生精细胞和体细胞。

ACE2的细胞特异性表达

为了确定ACE2表达的特定细胞类型,研究人员分析了睾丸单细胞测序下ACE2的表达谱,ACE2主要富集在精原细胞、支持细胞和间质细胞上。(下图A)

其中,ACE2阳性精原细胞占睾丸精原细胞总数的1.28%,另外,小提琴图进一步证明ACE2在精原细胞、间质细胞和支持细胞中的高表达(下图C和D)。

这表明,精原细胞、间质细胞和支持细胞中ACE2的表达暗示着SARS-CoV-2对睾丸的高感染性。

下图为单细胞测序中的拟时分析结果,由此可以看出雄性生殖细胞发育的变化轨迹,这也进一步表明,如果精原细胞受到SARS-CoV-2的感染和损害,精子的生成过程将被扰乱。

通过这项研究,可以推测:SARS-CoV-2或可感染男性性腺,并导致男性生殖功能障碍。

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