作者丨王瑞雪
中南大學湘雅醫院鍾永聯合南京新格元生物科技有限公司范珏團隊在預印本網站（bioRxiv）上發表了一篇文章，題為「Single-cell Analysis of ACE2 Expression in Human Kidneys andBladders Reveals a Potential Route of 2019-nCoV Infection」，對新冠病毒在腎臟和膀胱中的感染途徑進行了分析。
（注意：預印本網站bioRxiv的所有論文未經同行評議）
新冠病毒感染最常見的症狀是發熱和咳嗽，重症患者出現胸部不適、進行性呼吸困難或急性呼吸窘迫綜合徵（ARDS）。
在少數已確診的新冠病毒感染患者中發生急性腎損傷（AKI）。一部分患者血清肌酐升高。
然而，新冠病毒引發AKI的原因和方式仍未可知。此外，新冠病毒是否能通過泌尿道傳播亦未明確。
血管緊張素轉換酶II（ACE2）被認為是新冠病毒的進入受體，與嚴重急性呼吸綜合徵冠狀病毒（SARS）一樣。
為了探討新冠病毒感染者腎損害的可能原因，研究組評估了健康腎臟和膀胱中所有細胞類型中ACE2基因的表達，以探討新冠病毒感染的可能途徑及ACE2在泌尿系統感染中的作用。
ACE2在腎臟中的表達模式
對公共數據進行分析，發現ACE2主要在近曲小管細胞中富集，包括曲小管和直小管。
其他腎單位亞型，如集合管、遠端小管及免疫細胞，ACE2均表達很低。
而對兩名健康捐獻者的正常腎臟樣本進行驗證分析，發現與先前結果一致。
此外，還發現了基質和免疫細胞，由少量內皮細胞（CD34，PECAM1）和單核細胞（CD14，FCN1，VCAN）組成。
研究組還繪製了所有亞群的代表性標記基因。
與公共數據一致，所有近端小管細胞與其他細胞類型相比，ACE2表達上調。
定量結果發現，直小管和近曲小管上皮細胞約有5%～15%表達ACE2。
ACE2在膀胱中的表達模式
根據公共數據，研究組發現所有上皮細胞類型中ACE2的表達都很低。
ACE2從膀胱上皮外層（傘細胞）到內層（基底細胞）呈下降趨勢，中層細胞居中。
其他細胞類型如內皮細胞和免疫細胞中ACE2表達大多呈陰性。
膀胱傘狀細胞中ACE2的表達率（1.3%）低於腎上皮細胞。
目前新冠病毒感染者尿樣中尚未報導病毒陽性。
然而，之前SARS患者的尿液中可檢測到SARS病毒，提示病毒可能從受感染的膀胱上皮細胞中釋放出來。
2019-nCoV和SARS感染中的AKI
新冠病毒傳播速度驚人，未知病因太多，目前已有大量的非呼吸症狀報告，提示在疾病過程中有其他器官參與。
在對新冠病毒感染病例的最新臨床特徵分析中，9%的患者發生腎功能損傷，需持續性腎臟替代治療（CRRT）。
此外，在與新冠病毒基因相似的SARS-CoV和MERS-CoV中也發現了腎損傷和腎功能障礙。
先前的研究報導536例SARS患者中36例（6.7%）發生AKI，36例腎功能不全患者中有33例（91.7%）最終死亡。
更重要的是，在一些病人的尿液標本中，PCR檢測到了SARS-CoV片段。
此外，還觀察到SARS-CoV在腎臟，特別是腎小管上皮細胞中的持續感染和複製，表明SARS患者的腎臟損傷的原因除了宿主免疫應答，還可能包括靶細胞中的直接病毒感染。
然而，新冠病毒和SARS-nCoV的腎損傷機制尚不清楚，可能是因近端腎小管細胞損傷和隨後的系統性炎症反應引起的腎損傷所致。
ACE2在腎臟系統中的表達分析
SARS患者AKI的病因可能是多因素的，目前尚不清楚，這與ACE2在腎組織中的高表達有一定的相關性。
研究組發現腎臟和膀胱中都可檢測到ACE2。
腎PT細胞表達率高於膀胱上皮細胞，提示腎較膀胱更易受新冠病毒感染。
與消化系統ACE2的表達水平相比，腎臟和泌尿系統ACE2的低表達提示腎相關症狀患者較少，這與SARS患者的觀察結果一致。
該研究為新冠病毒可能感染腎上皮細胞提供了直接證據，對新冠病毒急性腎損傷患者，應引起高度重視。
雖然目前沒有新冠病毒感染者尿檢陽性的報導，但ACE2在腎臟中的分布，以及SARS患者尿檢陽性提示，應重視對新冠病毒患者尿液的病毒檢測。
作者：
Wei Lin, Longfei Hu, Yan Zhang, Joshua D.Ooi, Ting Meng, Peng Jin, Xiang Ding, Longkai Peng, Lei Song, Zhou Xiao, XiangAo, Xiangcheng Xiao, Qiaoling Zhou, Ping Xiao, Jue Fan, Yong Zhong
論文連結：
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.08.939892v1.full.pdf