В статье представлена крупномасштабная систематическая оценка экспрессии ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2) в более чем 150 типах клеток, как на уровне матричной РНК (мРНК), так и на уровне белка, и сообщается, что ACE2 экспрессируется только на очень низких уровнях. если вообще, то в клетках респираторного эпителия.
«Учитывая клинические проявления COVID-19 с острым респираторным дистресс-синдромом и обширным повреждением паренхимы легких, результаты подчеркивают необходимость дальнейшего изучения биологических механизмов, ответственных за инфекцию COVID-19 и прогрессирование заболевания», – говорит д-р Сесилия Линдског. , старший автор статьи и главный директор отдела тканей Human Protein Atlas в Упсальском университете.
Полное понимание восприимчивости к инфекции SARS-CoV-2 и ее прогрессирования в тяжелое, а иногда и смертельное заболевание требует изучения рецепторов входа SARS-CoV-2 и их специфической для клеточного типа экспрессии в тканях человека, как на мРНК, так и на уровень белка.
Было высказано предположение, что SARS-CoV-2 использует фермент ACE2 для входа в клетку-хозяин, и что проникновение SARS-CoV-2 через этот рецептор может объяснить тяжелые клинические проявления, наблюдаемые в различных тканях и органах, включая дыхательную систему.
Исследование Hikmet et al. представляет полную обновленную информацию об экспрессии ACE2 в организме человека как на уровне мРНК, так и на уровне белка. Постоянно высокая экспрессия была обнаружена в кишечнике, почках, желчном пузыре, сердце, мужских репродуктивных органах, плаценте, глазах и сосудистой системе. Однако в дыхательной системе экспрессия была ограничена, а в подгруппе клеток у нескольких индивидуумов экспрессия отсутствовала или была очень низкой.
«Предыдущие исследования показали, что белок ACE2 высоко экспрессируется в легких человека. Но эти профили экспрессии не были достоверно представлены вместе с тканями и органами всего человеческого тела или основаны на нескольких различных наборах данных на уровнях мРНК и белка », – говорит Линдског.
«Здесь, в отличие от предыдущих исследований, мы смогли уверенно показать, что белок ACE2 не присутствует или встречается только на очень низких уровнях в нормальной респираторной системе."
Иммуногистохимический анализ 360 нормальных образцов легких из расширенной когорты пациентов был основан на ресурсе Human Protein Atlas (HPA).
Были использованы два разных антитела, которые прошли строгую валидацию.
"Программа HPA приложила значительные усилия для внедрения и реализации новой концепции расширенной проверки антител с использованием стратегий, рекомендованных Международной рабочей группой по валидации антител (IWGAV). Такие стратегии имеют решающее значение для определения того, соответствует ли окрашивание антител истинной экспрессии белка », – говорит профессор Матиас Улен, директор консорциума HPA и соавтор статьи.
В статье News & Views, опубликованной вместе со статьей ACE2, Nawijn et al. признать важность исследования и обсудить возможные объяснения низкой экспрессии в дыхательной системе. Недавние исследования показывают, что ACE2 может быть геном, индуцированным интерфероном, что приводит к активации во время инфекции SARS-CoV-2. Предполагается, что ACE2 может сначала проникнуть в конъюнктиву глаза и клетки верхних дыхательных путей и заразить их, а за этим следует активация ACE2 из-за противовирусного ответа, что позволяет SARS-CoV-2 распространяться и инфицировать паренхиму легких.
Также было высказано предположение, что курение может увеличить экспрессию ACE2 в дыхательной системе.
«Срочно необходимы дальнейшие исследования, направленные на динамическую регуляцию ACE2 и подтверждение того, достаточно ли низкой экспрессии ACE2 в респираторной системе человека для заражения SARS-CoV-2 или необходимы другие факторы для проникновения в клетки-хозяева», – говорит Линдског.
Атлас белков человека
Программа Human Protein Atlas (HPA), основанная в Лаборатории науки для жизни в Стокгольме, Швеция, началась в 2003 году.
Его цель – составить карту всех белков человека в клетках, тканях и органах с использованием интеграции различных омических технологий, включая визуализацию на основе антител, протеомику на основе масс-спектрометрии, транскриптомику и системную биологию. Существует открытый доступ ко всем данным в этом информационном ресурсе, так что ученые в академических кругах и промышленности могут свободно использовать данные для исследования протеома человека.
Программа Human Protein Atlas, которая уже внесла вклад в несколько тысяч публикаций в области биологии человека и болезней, была выбрана ELIXIR (http: // www.эликсир.org), Европейская межправительственная организация, в качестве основного ресурса для Европы из-за его фундаментальной важности для более широкого сообщества медико-биологических наук. Консорциум HPA финансируется Фондом Кнута и Алисы Валленберг.