客观日本

京都大学发现,大气污染很可能会扩大新冠感染并导致重症化

2021年02月10日 生物医药

本文根据京都大学研究成果发布整理而成

新冠病毒入侵体内时,感染对象(人或动物,即宿主)的细胞中的ACE2(血管紧张素转化酶2)和TMPRSS2(跨膜丝氨酸蛋白酶2)这两种分子会发挥重要作用,研究认为,这两种分子越多,越容易发生感染和重症化。

日本京都大学研究生院地球环境学堂的高野裕久教授与工学研究科特别研究生佐川友哉等人组成的研究团队,利用多重免疫染色法调查了吸入PM(利用旋风法从大气中采集)后小鼠的肺部发生的变化,发现在对维持肺部扩张至关重要的2型肺泡上皮细胞等中,新冠病毒入侵细胞的入口——ACE2和促进病毒入侵的TMPRSS2两种蛋白质有所增加,也就是说,PM为新冠病毒的入侵提供了更多的入口。

title

图1:研究内容概略图
把从大气中回收的PM吸入肺部后,如上图所示,在2型肺泡上皮细胞(白色)等中,ACE2(绿色)和TMPRSS2(粉色)增加。

title

图2:新冠病毒侵入生物体/细胞的入口
病毒表面的刺突蛋白(相当于钥匙的部分)通过特定细胞膜表面的特定受体(相当于锁孔的部分)进入体内/细胞内。

研究团队利用在日本采集的PM于全球首次证明:在吸入大量PM的小鼠肺部,上述两种蛋白分子在同一种细胞 (尤其是2型肺泡上皮细胞)中出现了增加。

这个结果表明:随着PM大量进入肺部,新冠病毒的侵入口和侵入路径会扩大,尤其是会形成表面活性物质,对在维持肺部扩张方面发挥重要作用的2型肺泡上皮细胞产生显著影响。也就是说,PM很可能会促进新冠病毒入侵细胞,尤其是2型肺泡上皮细胞,从而引发COVID-19并导致重症化。

由于小鼠不会罹患新冠感染症,因此本次研究还无法直接证明PM是否能够导致新馆感染症的发病及重症化。今后打算利用人体细胞和其他动物进行研究,同时明确哪种颗粒物和成分会导致新冠感染症发病及重症化,以及什么药物能预防和减轻症状。

论文信息
题目:Exposure to particulate matter upregulates ACE2 and TMPRSS2 expression in the murine lung
期刊:Environmental Research
DOI:10.1016/j.envres.2021.110722?

日语发布资料
编译:JST客观日本编辑部

专题网页