آنالیز توالی RNA تک سلولی از کلیه انسان حضور گیرنده ACE2 را نشان می دهد: یک مسیر بالقوه از عفونت COVID-19
تاریخ انتشار: یکشنبه 26 مرداد 1399
| امتیاز:
زمينه و هدف: يك كورونا ويروس جدید با نام SARS-Cov-2 كه 82٪ شباهت توالي ژنوم را با SARS-CoV دارد ، در اوايل دسامبر سال 2019 در ووهان يافت شد ، كه باعث شیوع اپیدمی بیماری ذات الریه پنومونی ناشی از كورونا ویروس با افزایش چشمگیر تعداد ابتلا شد. چندین اندام در برابر عفونت COVID-19 آسیب پذیر هستند. آسيب حاد كليه (AKI) در بخش هايي از مطالعه موردی خصوصيات بيماران مبتلا به COVID-19 گزارش شده است. این مطالعه با هدف تحلیل مسیر احتمالی ورود SARS-Cov-2 و مکانیسم آن در سطح سلولی انجام شده است.
روش: از تکنیک تعیین توالی RNA تک سلولی (scRNA-seq) برای بدست آوردن شواهدی از مسیر احتمالی و سلولهای بیان کننده ACE2 در سیستم کلیوی برای بیماری زایی زمینه ای آسیب کلیوی ناشی از COVID-19 استفاده شد. کل مراحل تحت R با بسته های Seurat انجام شد. از ژنهای نشانگر کانونی برای تفسیر انواع مختلف سلول استفاده شد.
یافته ها: ده گروه مختلف شناسایی شد و ACE2 به طور عمده در لوله پیچیده نزدیک و سلول های اپیتلیال گلومرولی بیان شد. با توجه به نتایج حاصل از انتولوژی ژن (GO) و آنالیز غنی سازی KEGG ، عدم تعادل بیان ACE2 ، فعال سازی سیستم رنین-آنژیوتانسین (RAS) و فرآیندهای مرتبط با نوتروفیل مسئله اصلی آسیب کلیوی ناشی از COVID-19 بود.
نتيجه گيري: مطالعه ما شواهد سلولي را نشان مي دهد كه SARS-Cov-2 از طريق لوله پیچیده نزدیک ، توبول پروگزيمال ، سلول هاي توبول مستقيم پروگزیمال و سلول هاي جداری گلومرول با استفاده از مسير مربوط به ACE2 به بافت كليه انسان حمله كرده و از پروتئاز سلولي TMPRSS2 آنها براي آغاز کردن استفاده می کند.
Single-cell RNA sequencing analysis of human kidney reveals the presence of ACE2 receptor: A potential pathway of COVID-19 infection
Qiyu He 1 2, Tsz N Mok 1, Liang Yun 3, Chengbo He 4, Jieruo Li 1, Jinghua Pan 1
Abstract
Background: A novel coronavirus called SARS-Cov-2, which shared 82% similarity of genome sequence with SARS-CoV, was found in Wuhan in late December of 2019, causing an epidemic outbreak of novel coronavirus-induced pneumonia with dramatically increasing number of cases. Several organs are vulnerable to COVID-19 infection. Acute kidney injury (AKI) was reported in parts of case-studies reporting characteristics of COVID-19 patients. This study aimed at analyzing the potential route of SARS-Cov-2 entry and mechanism at cellular level.
Method: Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) technology was used to obtain evidence of potential route and ACE2 expressing cell in renal system for underlying pathogenesis of kidney injury caused by COVID-19. The whole process was performed under R with Seurat packages. Canonical marker genes were used to annotate different types of cells.
Results: Ten different clusters were identified and ACE2 was mainly expressed in proximal tubule and glomerular parietal epithelial cells. From Gene Ontology (GO) & KEGG enrichment analysis, imbalance of ACE2 expression, renin-angiotensin system (RAS) activation, and neutrophil-related processes were the main issue of COVID-19 leading kidney injury.
Conclusion: Our study provided the cellular evidence that SARS-Cov-2 invaded human kidney tissue via proximal convoluted tubule, proximal tubule, proximal straight tubule cells, and glomerular parietal cells by means of ACE2-related pathway and used their cellular protease TMPRSS2 for priming.
PMID: 32744436