연락처:jerry.he@wecistanche.com

Wei Lin1, Jue Fan2, Long-Fei Hu2, Yan Zhang2, Joshua D. Ooi3, Ting Meng4, Peng Jin5, Xiang Ding5, Long-Kai Peng6, Lei Song6, Rong Tang6, Zhou Xiao4, Xiang Ao4, Xiang-Cheng Xiao4, Qiao-Ling Zhou4, Ping Xiao4, Yong Zhong4

1중국 후난성 창사시 중남대학교 샹야병원 병리과;

2Bioinformatics and Data Science, Singleron Biotechnologies, Nanjing, Jiangsu 210032, China;

3Centre for Inflammatory Diseases, Monash University Department of Medicine, Monash Medical Centre, Clayton, VIC 3168, Australia;

4중국 후난성 창사시 중남대학교 샹야병원 신장내과;

5중국 후난성 창사시 중남대학교 샹야병원 장기이식과;

6학과신장이식, 중국 후난 410011 창사 중남대학교 제2 샹야 병원.

Cistanche는 신장 기능을 향상시킬 수 있습니다

추상적인

배경: 2019년부터 소설코로나바이러스2019년 소설코로나바이러스(2019-nCoV)가 전 세계적으로 출현했습니다. 와는 별개로

발열 및 호흡기 합병증, 급성신장일부 환자에서 손상이 관찰되었습니다.코로나바이러스질병 2019. 또한 최근 발견에 따르면 바이러스가 소변에서 검출되었습니다. 안지오텐신 전환 효소 II(ACE2)는 2019-nCoV 진입에 대한 수용체 역할을 하는 것으로 제안되었으며 이는 중증 급성 호흡기 증후군의 경우와 동일합니다. 이 연구는 신장 손상의 가능한 원인과 비뇨기계에서 2019-nCoV 감염의 잠재적 경로를 조사하는 것을 목표로 했습니다.

방법: 우리는 출판된 두 가지를 모두 사용했습니다.신장및 방광 세포 아틀라스 데이터 및 새로운 독립신장건강한 신장과 방광의 모든 세포 유형에서 ACE2 유전자 발현을 평가하기 위해 사내에서 생성된 단일 세포 RNA 시퀀싱 데이터. ACE2와 다른 모든 유전자 사이의 피어슨 상관 계수가 처음 생성되었습니다. 그런 다음, r 값이 0.1보다 크고 P 값이 0.01보다 작은 유전자는 ACE2와 유의한 공동 발현 유전자로 간주되었습니다.

결과: 우리의 결과는 근위세뇨관(PT) 세포의 모든 아형에서 ACE2의 풍부한 발현을 보여주었습니다.신장. ACE2 발현은 근위 세뇨관 세포, PT 세포 및 근위 직세관 세포의 5.12%, 5.80% 및 14.38%에서 각각 발견되었습니다.신장셀 아틀라스 데이터셋. 또한 ACE2 발현도 12.{8}}근위 세뇨관, PT 및 근위 직세관 세포의 12.{8}}5%, 6.80% 및 10.20%의 건강한 신장 샘플에서 확인되었습니다. 3개의 방광 샘플에서 얻은 공개 데이터 분석을 위해 ACE2 발현은 낮았지만 방광 상피 세포에서 감지할 수 있었습니다. 중간 세포와 우산 세포의 각각 0.25%와 1.28%만이 ACE2를 발현했습니다. 결론: 이 연구는 비뇨기계에서 2019-nCoV 감염의 잠재적 경로에 대한 생물정보학 증거를 제공했습니다. 키워드: 2019-nCoV; 급성 신장 손상; 안지오텐신 전환 효소 2; 방광; 코로나{17}}; 신장; RNA 서열 분석; 단일 세포 분석

서론 2019년, 미스터리한 폐렴 사례가 등장해 전 세계로 빠르게 퍼졌다. 심층 시퀀싱 분석과 병인학 조사를 통해 병원체가 새로 확인된 유형의 병원체임을 확인했습니다.코로나바이러스2019년 신종 코로나바이러스({1}}nCoV)로 분류된 2019-nCoV의 급속한 확산으로 인해 전 세계적으로 폐렴이 발생하여 단기간에 국제 공중 보건 안보에 심각한 위협이 되었습니다.[1-3] 생물 정보학 분석에 따르면 2019-nCoV 게놈은 박쥐 유래 중증급성호흡기증후군(SARS) 유사 코로나바이러스(bat-SL-CoVZC45 및 bat-SL CoVZXC21)와 88%, SARS-CoV와 79%, 50%가 동일합니다. 중동호흡기증후군 코로나바이러스(MERS-CoV)와 동일합니다.[4] 단백질 구조 분석 결과

2019-nCoV는 SARS-CoV와 유사한 수용체 결합 도메인을 갖고 안지오텐신 전환 효소 II(ACE2)에 직접 결합하여 2019-nCoV가 ACE2를 수용체로 사용함을 강력하게 시사합니다.

2019-nCoV 감염의 가장 흔한 증상은 대부분의 환자에서 열과 기침이며, 심한 환자에서는 흉부 불편감, 진행성 호흡곤란 또는 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)의 증상이 있습니다. 심각한신장{0}}nCoV 감염이 확인된 소수의 환자에서 부상(AKI)이 보고되었습니다. 2019-nCoV에 감염된 99명의 환자에 대한 실험실 결과는 3명의 환자(3%)가 혈청 크레아티닌 증가 정도가 다른 것으로 나타났습니다.P 또 다른 임상 관찰 연구에서 41명의 환자 중 4명(10%), 13명 중 2명( 중환자실(ICU) 환자 15%와 ICU가 아닌 환자 28명 중 2명(7%)에서 혈청 크레아티닌 수치가 상승했습니다. 환자의 총 3.7%가 다음으로 사망했습니다.신장88개의 코로나바이러스 질병 2019(COVID{2}}) 관련 사망에 대한 분석에서 볼 수 있듯이[iil] 또한 최신 연구에 따르면 환자의 27.06%(23/85)가 급성신장부전, 그리고 6명의 환자에서 사후 hematoxylin-eosin 염색에 의해 심각한 급성 세뇨관 괴사가 관찰되었습니다. 2019-nCo V 항원은 면역조직화학(IHC)에 의해 신장 세뇨관에서도 검출되었습니다.12] 또한, {{4 }}nCoV는 2019-nCoV 감염 환자의 정량적 실시간 폴리머-아제 연쇄 반응에 의해 소변 샘플에서 검출되었습니다. 그러나 2019-nCoV가 소변에서 AKI를 유도하는 이유와 방법은 크게 알려지지 않았습니다. 또한, 2019. nCoV가 요로를 통해 전염될 수 있는지 여부는 크게 답이 없는 질문으로 남아 있습니다. ACE2가 2019-nCoVinfection에서 중요한 역할을 하므로 우리는 정상 인간에서{13}세포 구성과 비율을 발현하는 ACE를 식별하는 것을 목표로 했습니다.신장및 단일 세포 전사체에 의한 방광을 사용하여 2019-nCoV의 가능한 감염 경로와 요로계 감염에서 ACE2의 역할을 탐색합니다.

단일 세포 RNA 시퀀싱(scRNA-Seq)은 고해상도에서 편견 없이 여러 조직의 모든 세포 유형에 대한 유전자 발현을 프로파일링하는 기능으로 인해 2019-nCoV 연구에 광범위하게 적용되었습니다. ACE2의 발현은 scRNA-Seq에 의해 회장 및 결장의 흡수성[15-171장세포, 간 담관세포, 식도 상피 세포 및 간 담관 세포뿐만 아니라 폐의 잘 알려진 2형 폐포 세포에서 조사되었습니다. 이러한 결과는 2019-nCoV의 잠재적인 표적 세포 유형을 밝히는 scRNA-Seq의 잠재적 유용성을 입증했습니다. 요로계 감염과 감염의 잠재적 여파는 감염 중 및 감염 후 환자 치료에 필수적일 수 있기 때문에 우리는 건강한 사람에서 두 개의 scRNA-Seq 전사체 데이터 세트를 사용했습니다.신장비뇨기 계통에서 세포 유형의 발현 패턴을 조사하기 위해 건강한 방광에서 하나의 데이터 세트.

행동 양식

공개 데이터 세트 수집 및 처리

정상의 scRNA-Seq 데이터의 유전자 발현 매트릭스신장3명의 건강한 기증자 중 Gene Expression Omnibus(GSE131685)에서 다운로드되었습니다. 원본 논문에서 저자가 제공한 코드를 사용하여 다운스트림 분석을 재현했습니다.

Gene Expression Omnibus(GSE108097)에서 3명의 방광암 환자의 건강한 방광 조직의 scRNA-Seq 데이터를 얻었습니다. 와 일관성을 유지하기 위해신장데이터셋에 Harmony(하모니 방식은 단일 세포 유전체학 데이터셋을 일괄 수정 및 메타분석을 위해 통합하는 알고리즘으로 빠르고 민감하며 정확한 데이터셋의 영향을 제거할 수 있습니다. from Embedding.1] Seurat(버전 3.1, Satija Lab, https://satijalab.org/seurat/)를 사용하여 샘플을 통합하고 다운스트림 분석을 수행합니다. 모든 유전자 발현은 NormalizeData 및 ScaleData(NormalizeData는 함수입니다. 주어진 분석에 존재하는 카운트 데이터를 정규화할 수 있는 Seurat의 함수입니다. ScaleData는 데이터세트의 유전자를 확장 및 중앙에 배치하고 모든 유전자에 걸쳐 발현 값의 범위를 표준화할 수 있는 Seurat의 함수입니다.),Top 20 주성분 분석을 위해 FindVariableFeautres로 00개의 가변 유전자를 선택하였고, FindClusters를 이용한 클러스터링 분석은 먼저 유전자 발현 매트릭스를 처음 20개의 주성분으로 축소한 후 0.3 f의 분해능을 사용하여 수행했습니다. 또는 그래프 기반 클러스터링.

신장 시료 처리

신장샘플은 기증자로부터 제거 후 및 수용자에게 이식되기 전에 살아있는 기증자 신장의 쐐기 및 바늘 생검에 의해 단일 부위에서 획득되었습니다.신장살아있는 기증자의 쐐기 및 바늘 생검으로 단일 부위에서 샘플을 얻었습니다.신장기증자로부터 제거 후 및 수혜자에게 이식하기 전. 인간 참가자와 관련된 모든 절차는 Central South University의 Xiangya Hospital 윤리 위원회의 윤리 기준(IRB 승인 번호 201711836)과 1964년 헬싱키 선언 및 이후 수정 사항 또는 유사한 윤리 기준에 따라 수행되었습니다. 신장 생검 샘플은 획득 후 멸균 인산염 완충 식염수(PBS)로 제거되었습니다.

조직 해리

신선한신장조직을 즉시 GEXSCOPE" 조직 보존 용액(Singleton Biotechnologies, Nanjing, Nanjing, Jiangsu Province, China)으로 2℃ 내지 8℃로 옮겼다. 샘플을 37C에서 15시간 동안 GEXSCOPE" 조직 해리 용액(Singleron Biotechnologies) 2mL에서 소화시켰다. Hanks 평형염용액으로 3회 세척한 후 계속 교반하면서 15-mL 원심분리관에 1분 동안 넣고 약 1~2mm 조각으로 자릅니다. 이어서, 세포 파편 및 기타 불순물을 40-마이크론 멸균 여과기(Corning, NY, USA)로 여과하였다. 세포를 300×g 및 4도에서 5분 동안 원심분리하였다. 세포 펠렛을 PBS(HyClone, Marlborough, MA, USA) 1mL에 재현탁했습니다. 적혈구를 제거하기 위해.2mLGEXSCOPE Red Blood Cell Lysis Buffer(Singleton Biotechnologies)를 세포 현탁액에 첨가하고 25도에서 10분 동안 인큐베이션했습니다. 이어서, 혼합물을 500 xg에서 5분 동안 원심분리하고, 세포 펠렛을 PBS에 재현탁시켰다. 세포는 TC20 자동 세포 계수기(Bio-Rad, Hercules, CA, USA)로 계수하였다.

scRNA-Seq의 라이브러리 준비 및 데이터 분석 단일 세포 현탁액은 이전에 설명한 대로 단일 세포 라이브러리 준비 및 시퀀싱을 거쳤습니다.[19] 위에서 사용된 공개 데이터와 일치하기 위해 유사한 다운스트림 분석 워크플로를 적용했습니다.[18] 우리는 주성분의 수를 20로 수정하고 0.6의 해상도를 사용하여 일반 대중과 유사한 셀 유형 클러스터링 결과를 얻었습니다.신장데이터. 세포 유형은 문헌의 표준 마커를 기반으로 주석을 달았습니다.[18,20] 공동 발현, 경로 강화 및 단백질 상호 작용 분석 각 데이터 세트에 대해 선택된 세포 유형의 모든 세포를 사용하고 ACE2(세 가지

그림 1: 대중의 단일 세포 분석신장3명의 기증자의 데이터. (A) 세 샘플의 세포 유형 주석을 나타내는 UMAP 플롯. (B) 3개의 건강한 신장 샘플의 세포 구성. 근위 세뇨관 세포는 48.3%, 52.6%, 38.5%를 차지했습니다. PT 세포는 26.3%, 36.9%, 43.7%를 차지했습니다. 근위 직세관 세포는 7.6%, 2.1%, 5.8%를 차지했습니다. (C) 세포 유형 분류에 사용되는 표준 마커를 나타내는 도트 플롯. 가로축은 각 세포의 종류, 세로축은 마커 유전자, 그림에서 점의 색은 발현 정도, 점의 크기는 세포 내 유전자 발현 비율을 나타낸다. (D) 모든 검출된 세포 유형의 ACE2의 유전자 발현 패턴신장. 가로로 셀 타입을 표시하고 세로로 ACE2 발현 값을 표시합니다. 각 점은 하나의 셀을 나타냅니다. 신장 샘플에서 주로 ACE2를 발현하는 세포는 PT 세포입니다. ACE2: 안지오텐신 전환 효소 II; PT: 근위 세뇨관; UMAP: 균일한 다양체 근사 및 투영.

그림 2: 두 개의 신장 생검 샘플의 단일 세포 분석. (A) UMAP에 의해 시각화된 셀 유형 주석. 다른 셀 유형은 색상으로 구분되며 셀 이름이 추가되었습니다. (B) 두 샘플의 샘플별 UMAP 시각화. 세포 유형은 다른 색상으로 구별됩니다. (C) 셀 유형 할당에 적용된 표준 마커의 히트맵. 그림에서 세포의 종류는 가로로, 유전자 목록은 세로로, 발현 정도는 색상으로 표시하였다. (D) 신장 세포 유형의 발현 신호를 표시하는 바이올린 플롯. 가로로 셀 타입을 표시하고 세로로 ACE2 발현 값을 표시합니다. 각 산란점은 하나의 셀을 나타냅니다. 신장 샘플에서 주로 ACE2를 발현하는 세포는 PT 세포입니다. ACE2: 안지오텐신 전환 효소 II; PT: 근위 세뇨관; UMAP: 균일한 다양체 근사 및 투영.

신장의 경우 근위 세뇨관[PT] 세포, 방광의 경우 우산 세포). ACE2와 다른 모든 유전자 사이의 피어슨 상관 계수가 처음 생성되었습니다. 그런 다음, r 값이 0.1보다 크고 P 값이 0.{16}}1보다 작은 유전자는 ACE2와 유의한 공동 발현 유전자로 간주되었습니다. 우리는 다음 경로 농축 및 단백질-단백질 상호작용(PPI) 분석을 위해 미토콘드리아 유전자를 제거했습니다. 신장 데이터 세트의 경우, 우리는 벤 다이어그램에서 PT, 근위 직선 세관 및 근위 회선 세뇨관 세포의 세 가지 세포 유형 중 적어도 두 가지에서 공동 발현된 유전자를 사용했습니다. 공개 및 비공개 신장 데이터 세트에 대해 각각 총 126개 및 65개 유전자가 남아 있습니다. 방광 데이터 세트의 경우 최종 세트에는 372개의 유전자가 포함되었습니다. Gene Ontology(GO) 및 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG) 경로 농축 분석은 R 패키지 ClusterProfiler(버전 3.8.1, Bioconductor, https://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/clusterPro)를 사용하여 적용되었습니다. filer.html). P{15}}adj 값이 ​​0.05 미만인 경로는 상당히 풍부한 것으로 간주되었습니다. PPI 분석을 위해 2개의 신장 데이터세트에서 2개의 최종 유전자 세트를 결합하여 170-유전자 목록을 형성했습니다. PPI 분석은 R 패키지 STRINGdb(버전 1.20.0, https://string-db.org/)에서 관련 GO 용어와 유전자의 알려진 상호 작용을 기반으로 예측되었습니다. 차등적으로 상향조절된 유전자 단백질 상호작용 네트워크 데이터를 기반으로 PPI 네트워크는 Cytoscape 소프트웨어(버전 3.4,https://cytoscape.org/).

그림 3: 공공 방광 단일 세포 데이터 세트. (A) UMAP에 의한 방광 세포 아틀라스의 2차원 시각화. 다른 셀 유형은 색상으로 구분되며 셀 이름이 추가되었습니다. (B) 방광 세포 유형을 식별하는 데 사용되는 표준 마커의 발현 패턴. X축은 각 세포의 종류를 나타내고, Y축은 마커 유전자를 나타내며, 그림에서 점의 색상은 발현 정도를 나타내고, 점의 크기는 세포 내에서 유전자 발현의 비율을 나타냅니다. (C) 방광 데이터세트의 12개 세포 하위 그룹에 걸친 ACE2 발현. 가로축은 셀 타입, 세로로는 ACE2 표현값을 나타냅니다. 각 산란점은 하나의 셀을 나타냅니다. ACE2는 방광 샘플의 우산 세포에서 발현됩니다.

ACE2: 안지오텐신 전환 효소 II; UMAP: 균일한 다양체 근사 및 투영.

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통계 분석

Marker genes for each cluster were identified with the Wilcox likelihood-ratio test with default parameters via the FindAllMarkers function in Seurat v.3.1.2. Marker genes that are expressed in >10% of the cells in a cluster and average log (fold change) of >{{0}}.25가 선택되었습니다. Pearson 상관 관계는 ACE2와 유의하게 동시 발현된 유전자를 분석하는 데 사용되었으며, 0.01보다 작은 P 값은 ACE2와 유의하게 동시 발현된 유전자를 식별하는 데 사용되었습니다. scRNA-Seq 데이터의 경우 R(버전 3.5.1, https://www.r-project.org/)에서 통계 분석 및 수치를 완료했습니다.

결과

신장에서 ACE2의 발현 패턴 3명의 기증자의 정상 인간 신장 세포의 공개 단일 세포 전사체 데이터 세트를 분석하여 ACE2 발현이 여러 세포 유형에 분포되어 있음을 발견했습니다. 특히, ACE2는 복잡한 세관과 직선 세관을 모두 포함하여 PT 세포에서 대부분 풍부했습니다[그림 1A-1D]. 집합관과 원위세뇨관과 같은 다른 네프론 아형과 면역세포는 모두 매우 낮은 유전자 발현을 보였다.

이 결과를 검증하기 위해 두 명의 건강한 기증자의 정상적인 신장 샘플을 추가로 분석했습니다. 4736개의 세포는 9개의 세포 유형으로 분류되었으며, 이는 표준 마커 유전자를 기반으로 하는 7개의 네프론 특이적 하위 유형을 포함하여 공개 데이터와 크게 겹칩니다[그림 2A]. PT(CUBN, SLC13A3 및 SLC22A8)는 서로 다른 마커 발현 수준에 따라 근위 세뇨관과 근위 직선 세뇨관으로 분류되었습니다.[18,2{11}}] 집합관 주세포(AQP2), 집합관 삽입 세포 (ATP6V0D2) 및 사구체 정수리 상피 세포 (KRT8 및 KRT18)에도 주석을 달았으며 이러한 결과는 이전 결과와 일치합니다. 또한 공개 데이터 세트에는 없는 Henle 세포 루프 클러스터(UMOD, SLC12A1 및 CLDN16)를 식별했습니다. 또한 소수의 내피 세포(CD34 및 PECAM1)와 단핵구(CD14, FCN1 및 VCAN)로 구성된 기질 및 면역 세포가 발견되었습니다[그림 2B]. 모든 하위 집단에 대한 대표적인 마커 유전자는 그림 2C에 플롯됩니다.

공개 데이터 세트에서 관찰된 바와 같이, 우리는 다른 세포 유형과 비교하여 모든 PT 세포에서 상향 조절된 ACE2 발현을 관찰했습니다[그림 2D]. 양적으로 우리 자신의 건강한 정상 신장 샘플 2개에서 근위 세뇨관 세포, PT 및 근위 직세관 세포의 각각 12.05%, 6.79% 및 10.20%에서 ACE2 발현이 확인되었습니다. 이전 IHC 분석[21]은 PT의 브러시 경계에 집중된 ACE2 단백질 발현의 복잡한 공간 분포를 나타냈습니다.

방광에서 ACE2의 발현 패턴

12개 세포 유형의 공개 방광 데이터 세트[그림 3A 및 3B]를 기반으로 모든 상피 세포 유형에서 ACE2의 낮은 발현을 발견했습니다. ACE2의 농도는 중간 세포를 사이에 두고 방광 상피의 외층(우산 세포)에서 내층(기저 세포)으로 감소하는 경향을 보였다. 내피 및 면역 세포와 같은 다른 세포 유형은 대부분 ACE2에 대해 음성입니다[그림 3C]. 방광에서 ACE2를 발현하는 우산 세포의 비율(1.3%)은 신장 상피에서보다 낮았습니다. SARS 환자에 대한 이전 분석에 따르면 SARS 바이러스(SARS-CoV)는 검출 가능한 수준으로 소변에서 생존할 수 있었습니다.[22,23] 소변에서 SARS-CoV가 검출되면 감염된 방광 상피 세포에서 바이러스가 방출될 가능성이 있습니다. , 이는 위의 분석과 일치합니다.

ACE2와 함께 발현되는 유전자의 기능 분석

두 신장 데이터 세트에서, 특히 근위 직세관 세포에서 ACE2와 공동 발현되는 많은 유전자를 발견했습니다[그림 4A 및 4D]. 공동 발현된 유전자는 다수의 막 관련 세포 성분(CC)이 풍부하였다[도 4B 및 4E]. 특히, 브러시 경계 및 브러시 경계 막은 면역조직화학 분석에 의해 검출된 ACE2의 세포 위치와 잘 일치하는 상당히 풍부한 CC 용어입니다.[21] 강화된 KEGG 용어에는 레닌-안지오텐신 시스템, PT와 같은 ACE2의 정상적인 기능이 포함되었습니다.

그림 4: 신장에서 ACE 관련 유전자의 기능 분석. (A, D) 대중에 있는 3개의 PT 세포에서 ACE2 공동 발현 유전자의 벤 다이어그램신장dataset (Data 1) and the private kidney dataset (Data 2). (B, E) Analysis of ACE2 co-expression genes in each cell (expression related to >2개의 셀 유형) 데이터 1 및 데이터 2의 GO CC 용어 강화용. X축은 로그 변환된 P 값을 나타냅니다. (C, F) 데이터 1 및 데이터 2에서 KEGG 용어 농축을 위한 ACE2 공동 발현 유전자 분석. 빨간색으로 표시된 용어는 데이터 세트 간의 공통 경로입니다. ACE2: 안지오텐신 전환 효소 II; CC: 셀룰러 구성 요소; GO: 유전자 온톨로지; KEGG: 교토 유전자 및 게놈 백과사전; PT: 근위 세뇨관.

그림 5: 방광에서 ACE{1}}관련 유전자의 기능 분석. (A) GO CC 용어 농축을 위한 방광의 우산 세포에서 ACE2 공동 발현 유전자의 분석. X축은 로그 변환된 P값을 나타냅니다. (B) KEGG 용어 농축을 위한 방광의 우산 세포에서 ACE2 공동 발현 유전자의 분석. (C, D) PPI 네트워크는 신장과 방광에서 ACE2와 관련 유전자 사이의 관계를 표시합니다. 노드(유전자)의 크기는 상호작용 파트너(이웃)의 수를 나타냅니다. 선 너비와 색상(파란색에서 빨간색에 해당하는 좁음에서 넓음)은 STRING 데이터베이스의 상호 작용 강도에 비례합니다. ACE2: 안지오텐신 전환 효소 II; CC: 셀룰러 구성 요소; GO: 유전자 온톨로지;

KEGG: 교토 유전자 및 게놈 백과사전; PPI: 단백질-단백질 상호작용.

중탄산염 재생, 광물 흡수 및 다중 대사 관련 경로 [그림 4C 및 4F]. 결과는 ACE2 및 관련 유전자가 신장의 기능을 유지하는 데 필수적임을 확인했습니다.[24] 방광 데이터 세트의 경우 CC 및 KEGG 농축 결과는 일반적으로 흡수 및 대사와 같은 신장 기능과 막 단백질이 관련된 신장의 결과와 일치했습니다[그림 5A 및 5B]. 우리는 두 가지 모두에서 ACE2와 그 공동 발현 유전자에 대한 PPI 분석을 수행했습니다.신장및 방광, 그림 5C 및 5D와 같이. 이러한 상호 작용 단백질이 PT 및 우산 세포 감염의 병원성 변화에 관여하는지 여부는 불분명하며 추가 조사가 필요합니다. 2019-nCoV 및 SARS-CoV 감염 COVID-19에 대한 토론 AKI는 무서운 전파 속도를 가진 새로운 전염병입니다. 이러한 환자의 대부분은 호흡기 증상을 나타내지만 광범위한 비호흡기 증상도 보고되어 질병 중에 다른 기관이 영향을 받는다는 것을 보여줍니다. 2019- nCoV에 감염된 환자의 임상 양상 분석에서 신장 기능 손상이 확인되었으며[9,10] 지속적으로신장99명의 감염된 환자 중 약 9%에서 대체 치료가 필요했습니다.[9] Gabarre 등[25]은 COVID{4}} 중환자의 AKI를 체계적으로 검토했습니다. 그 외에 신장 손상 및 신장 기능 장애가 다른 곳에서 관찰되었습니다.코로나바이러스호흡기 감염, 특히 두 베타코로나바이러스(SARS-CoV 및 MERS-CoV)[26]는 2019-nCoV와 유전적으로 유사합니다.[4,8] 이전 연구에 따르면 SARS 환자 536명 중 36명(6.7%)이 AKI가 발생했으며 33명이 신장 기능 장애가 있는 36명의 환자 중 91.7%가 사망했습니다.[27] 중요한 것은 SARS-CoV 단편이 일부 환자의 소변 표본에서 중합효소 연쇄 반응에 의해 검출되었다는 것입니다.[28] 또한, 지속적인 SARS-CoV 감염 및 복제가 관찰되었습니다.신장특히 시험관 내 관상 상피 세포에서 [29] SARS 환자의 신장 손상은 숙주 면역 반응, 중증 폐렴 및 ARDS와 같은 다른 유발 요인을 제외하고 표적 세포의 직접적인 바이러스 감염으로 인한 것일 수 있음을 나타냅니다. SARS-CoV와 병원체는 매우 유사하지만 2019-nCoV의 신장 관련 자세한 기전은 불분명합니다.

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비뇨기계에서의 ACE2 발현 분석

SARS에서 AKI의 병인은 다인자적이고 여전히 불확실한 것으로 보이며, 이는 신장에서 ACE2의 높은 발현과 특정 상관관계가 있는 것으로 생각되었습니다.[29,30] scRNA-seq, 생물학 및 의학 분야에서 세포 유형 및 발현 유전자를 세포 수준에서 분석할 수 있습니다. 두 정상 모두에서 단일 세포 분석을 기반으로신장(일반인과 데이터 모두) 및 방광에서 신장과 방광 모두에서 검출 가능한 수준의 ACE2를 발견했습니다. 우리 데이터와 유사하게 Deng과 동료[31]는 대중을 분석했습니다.신장데이터와 신장이 높은 위험에 있다고 제안했습니다.코로나바이러스전염병. 또한, 우리 데이터에서 PT 세포가 방광 상피 세포보다 더 높은 발현 비율을 갖는다는 것을 발견했으며, 이는 신장이 방광보다 2019-nCoV 감염에 더 취약하다는 것을 나타낼 수 있습니다. 소화 시스템에서 ACE2의 발현 수준과 비교하여[15] 비뇨기 시스템에서 ACE2의 낮은 발현은 신장 관련 증상이 있는 환자가 더 적다는 것을 암시할 수 있으며, 이는 SARS 환자에 대한 관찰과 양의 상관관계가 있습니다. 동시 발현 및 경로 분석 결과 비뇨기계에서 ACE2의 중요한 기능이 밝혀졌으며, 이는 ACE{7}}결합 바이러스로 인한 신장 기능 장애를 설명할 수 있습니다. 더욱이, 외부 세포(신세관의 PT 세포 및 방광 상피의 우산 세포)에서의 ACE2 발현 또한 소변에 바이러스가 존재하는 원인 중 하나일 수 있습니다.

연구의 의의

SARS 환자의 높은 사망률을 예측하는 것으로 입증된 AKI[27]는 또한 치료의 어려움, 상태 악화, 심지어 2019-nCoV 감염 환자의 생존에 대한 부정적인 예후 지표가 될 수 있습니다. . 본 연구는 특히 광범위한 발병과 전 세계적인 유행병이 계속 악화되고 있는 동안 AKI가 있는 COVID{3}} 환자에게 더 많은 관심을 기울여야 하는 2019-nCoV에 의한 신장 상피 세포의 감염 가능성에 대한 직접적인 증거를 제공했습니다. . 또한 비뇨기 계통의 ACE2 분포와 소변 검체에서의 검출[32]은 코로나바이러스{6}} 환자의 소변 검체에서 바이러스 검사가 필요함을 시사하여 전파 위험을 어느 정도 줄일 수 있습니다. 우리의 결과는 또한 한계의 관점에서 보아야 합니다. 첫째, 건강한 개별 샘플에서만 ACE2 발현을 분석했으며, 코로나바이러스-19 환자의 샘플이 부족하다는 것이 주요 제한 사항입니다. 또한 결과를 확인하기 위해 검증 코호트를 포함하지 않았습니다. 시험관 내 실험과 환자 샘플에서 더 직접적인 증거가 필요합니다.

자금 지원 이 작업은 후난성 보건위원회 프로젝트(No. C2019184)와 중국 국립자연과학재단(No. 81800641)의 지원을 받았습니다.

이해 상충 없음.