刘光慧等提醒老年人呼吸和血汗管零碎易受新冠进击的分子机制

2019年，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）囊括全球，招致新型冠状病毒肺炎（COVID-19）及系列严重并发症，给人们的性命安康形成严重威逼。今朝，该病毒已累计沾染2000余万人，个中逝世亡人数高达80多万。据美国疾病预防掌握中间统计，住院逝世亡病例中超越70%为年纪65岁以上的老年人。与年老群体比拟，老年群体对新型冠状病毒（SARS-CoV-2）加倍易感，且更易成长为重症、甚至逝世亡。但是，这种老年个别对新型冠状病毒易感的机制尚不清晰，因此极年夜地限制了临床预防和医治的施行。

心肺零碎如肺脏、心脏和血管等是新冠病毒沾染的次要靶标。是以，新型冠状病毒肺炎患者多表示为呼吸短促、缺氧、心脏和血管功效受损等心肺零碎相干的一系列症状，且在老年群体中尤为严重。今朝，环绕人类心肺零碎稳态保持和衰老的细胞分子机制研讨还存在诸多挑衅。一方面，常用的啮齿类植物模子无法被新型冠状病毒沾染，且其衰老纪律与人类存在较年夜差别，难以成为研讨人类增龄相干的新冠病毒易理性降低机制的靠得住研讨模子；另一方面，基于伦理等多方面身分的限制，研讨者们难以取得分歧年纪段安康个别的临床样品用以相干研讨。最新研讨标明，人类亲缘关系比来的非人灵长类可以被新型冠状病毒沾染，且老年植物表示出与老年人群相似的高易理性。是以，以非人灵长类为模子研讨心肺衰老的细胞分子机制及其对新型冠状病毒易理性的影响，具有主要的迷信意义。

2020年9月10日，中国迷信院植物研讨所刘光慧研讨组、中国迷信院北京基因组研讨所张维绮研讨组和中国迷信院植物研讨所宋默识研讨组协作，于《Cell Research》杂志在线揭橥题为“Single-Cell Transcriptomic Atlas of Primate Cardiopulmonary Aging”的研讨论文。该研讨以食蟹猴（Macaca fascicularis）为研讨对象，基于高通量单细胞核转录组测序技巧，初次绘制了年老和年迈非人灵长类心肺组织的单细胞核转录组图谱，同时联合起源于对应个别的自动脉单细胞转录组数据，对呼吸零碎和血汗管零碎衰老的细胞分子变更纪律停止了具体解析。

基于单细胞图谱的数据剖析，研讨人员发明，细胞特异性的炎症反响添加和病毒进攻功效受损长短人灵长类心肺衰老的主要特点。个中，肥年夜细胞、浆细胞和CD8+T细胞等炎症相干细胞类型在年迈个别的肺组织中积聚。此外，衰老的心肺零碎（尤其是肺组织）中的驻留免疫细胞产生过度活化，而且免疫细胞与基质细胞的炎性互作加强。更为主要的是，跟着年纪的添加，新型冠状病毒受体ACE2阳性细胞数量或ACE2表达量在肺泡上皮细胞、心肌细胞和血管内皮细胞中均有添加，为增龄随同的新冠病毒易理性降低供给了迷信根据。

进一步的研讨发明，近期被报道的新冠病毒相干机体细胞因子风暴的主要成分之一白介素7（IL7）是介导衰老进程中新冠病毒受体ACE2表达上调的驱动力之一。研讨人员发明，IL7在老年个别的心、肺和血管组织中均表达上调；表达降低的IL7可以经过NF-κB依附的方法安慰人动脉内皮细胞中ACE2的表达降低。此外，研讨人员发明一种罕见的衰老干涉药物维生素C可以克制IL7引诱的ACE2表达上调。这些研讨结果为说明老年群体中新冠肺炎高发病率和高重症率的缘由供给了主要线索，为针对老年群体新冠病毒沾染的精准防治供给全新思绪和战略。

值得存眷的是，研讨团队近期同苏文如研讨组、王红阳研讨组及曲静研讨组协作在《Protein Cell》杂志揭橥题为“A human circulating immune cell landscape in aging and COVID-19”的研讨论文。该研讨经过对年老、年迈安康人群以及COVID-19患者外周血单核细胞停止单细胞转录组测序、流式质谱剖析以及单细胞染色质开放可及性染色质测序，树立人类衰老相干的外周血免疫细胞的高通量单细胞多组学图谱，从免疫学角度提醒老年群体新冠发病率高及预后差的细胞分子机制。

据悉，该项研讨由中科院植物所、中科院北京基因组所、中科院生物物理所、中科院干细胞与再生医学立异研讨院、首都医科年夜学宣武病院、北京病院、北京年夜学第三病院、昆明医科年夜学等机构协作完成。中科院植物所刘光慧研讨员、中科院北京基因组所张维绮研讨员，中科院植物所宋默识研讨员为配合通信作者。中科院植物所助理研讨员马帅、中科院生物物理所助理研讨员孙淑慧、中科院北京基因组研讨所硕士研讨生李嘉明、中科院北京基因组所助理研讨员范艳玲、中科院植物所曲静研讨员，以及北京病院孙亮传授为并列第一作者。该研讨遭到中科院植物所周琪院士、郑爱华研讨员、多曙光初级工程师、首都医科年夜学宣武病院陈彪传授的支撑协助。

图.非人灵长类心肺零碎衰老的单细胞核转录组研讨提醒增龄进程中器官稳态掉衡、病毒进攻削弱、慢性炎症添加以及SARS-CoV-2易理性降低的分子机制

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41422-020-00412-6