COVID-19能引起呼吸系統(tǒng)和非呼吸系統(tǒng)表現(xiàn),如急性感染期的多器官功能障礙和休克,以及部分患者出現(xiàn)的長期癥狀。然而,呼吸道外的感染和病毒清除情況尚未得到很好表征。為此,來自NIH的Daniel S. Chertow團(tuán)隊(duì)在Nature雜志上發(fā)表了一篇題為 SARS-CoV-2 infection and persistence in the human body and brain at autopsy 的文章,他們對(duì)44名伴隨COVID-19死亡的個(gè)體進(jìn)行尸檢,對(duì)其中11名患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行采樣,以繪制和量化SARS-CoV-2的分布、復(fù)制和細(xì)胞類型特異性。他們?cè)诙鄠€(gè)解剖部位(包括整個(gè)大腦)檢測到持續(xù)存在的SARS-CoV-2 RNA。作者在2020年4月26日至2021年3月2日期間對(duì)未接種疫苗的伴隨COVID-19死亡的44名個(gè)體進(jìn)行尸檢,并對(duì)其中11例進(jìn)行腦組織取樣。在感染的早、中、晚期個(gè)體的84個(gè)不同的解剖位置和體液中均能檢測到SARS-CoV-2 RNA,提示SARS-CoV-2感染的廣泛性和持續(xù)性。隨后,作者利用高通量單基因組擴(kuò)增和測序(HT-SGS)方法分析了來自6個(gè)個(gè)體的總共46個(gè)組織的SARS-CoV-2刺突基因變異序列,許多組織中的病毒是相同的,但在部分組織中出現(xiàn)變體,例如在其中一例(ID:P27)的非呼吸道部位(左右心室和縱膈淋巴結(jié))檢測到包含同義突變的兩種病毒單倍型。 圖1. SARS-CoV-2在人體中的分布、量化和復(fù)制情況。接下來,作者對(duì)選定的超過35種細(xì)胞類型的早期、中期和晚期病例,通過ISH驗(yàn)證呼吸道和非呼吸道組織中SARS-CoV-2 spike RNA(編碼病毒表面刺突蛋白)的液滴數(shù)字聚合酶鏈反應(yīng)(ddPCR)結(jié)果,結(jié)果顯示每納克RNA的平均SARS-CoV-2 N基因(編碼病毒粒子的核心成分)拷貝數(shù)與SARS-CoV-2 spike RNA陽性細(xì)胞的中位數(shù)顯著相關(guān)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證SARS-CoV-2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的分布,作者使用了針對(duì)N RNA的ISH分析,以及針對(duì)N蛋白的基于IF和IHC的分析。在早期病例(ID:P38)的下丘腦和小腦以及晚期病例(P40和P42)的基底神經(jīng)節(jié)和頸脊髓中均能觀察到SARS-CoV-2 RNA和蛋白質(zhì)。圖2. SARS-CoV-2蛋白和RNA在人中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織中的表達(dá)。這一研究隊(duì)列的組織病理學(xué)發(fā)現(xiàn)與之前的報(bào)告類似,44例病例中有38例確定死于COVID-19,其中有35例在死亡時(shí)表現(xiàn)出急性肺炎或彌漫性肺泡損傷,在淋巴結(jié)和脾臟中,作者觀察到淋巴細(xì)胞耗竭以及濾泡增生等表型,而其他非呼吸系統(tǒng)組織學(xué)變化則多與治療并發(fā)癥或先前存在的合并癥相關(guān)。需要注意的是,雖然在大腦中發(fā)現(xiàn)的病毒載量很大,但組織病理學(xué)改變卻很少。兩例出現(xiàn)全身缺氧缺血性改變,其中一例是患有癲癇癥的青少年,入院時(shí)確診SARS-CoV-2陽性,但可能死于與病毒感染無關(guān)的癲癇并發(fā)癥。這項(xiàng)研究提供了迄今為止對(duì)SARS-CoV-2在包括大腦在內(nèi)的人體中的分布、量化和持久性的最全面分析,相較于其他研究,這項(xiàng)工作在較短的死后間隔取材、RNAlater中保存組織、ddPCR和ISH高靈敏度檢測和量化SARS-CoV-2等方面具有明顯優(yōu)勢??傊@項(xiàng)工作證明了SARS-CoV-2能夠引起全身持久性感染,并為其導(dǎo)致的長期后遺癥提供理論基礎(chǔ)。原文鏈接: https:///10.1038/s41586-022-05542-y
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