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断子绝孙?研究发现:新冠病毒可攻击肾脏和睾丸(组图)




来源: (澎湃新闻/科学网 )    2020/2/18 10:56:14
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除了导致肺炎,一些新研究已经指出新型冠状病毒感染也可能攻击肠道、肝脏等器官。而南京医科大学附属苏州医院泌尿外科樊彩斌等近日在预印本平台medRxiv上传的一篇论文又提出了两个潜在目标:肾脏与睾丸。

鉴于一些抗病毒药物本身就具有一些肾毒性,加上病毒可能以肾脏为靶点,该团队建议在新冠病人的临床治疗期间进行肾功能评估和特殊护理。

此外,医生应该注意到可能的睾丸组织风险,对年轻患者的生育能力进行适当的评估和干预。

值得注意的是,发在预印本平台上的论文尚未经过同行评议,也未在正式期刊上发表。

论文摘要提到,一些研究表明有些新冠肺炎病人除呼吸系统损伤外,还出现了肾功能异常甚至肾损伤,其背后的机理尚不明确。

该团队研究了三份既有的临床数据,分别包含6名、41名和99名患者。第一个样本是一起家庭聚集性感染,其他两项数据集则显示,新冠病毒感染者中有3%至10%出现了肾功能异常,表现为肌酐或尿素氮升高。此外,7%的患者出现了急性肾损伤。

那么,新冠病毒是否会影响泌尿和男性生殖系统呢?该研究团队使用在线数据集分析了血管紧张素转换酶II(ACE2)在不同人体器官中的表达。

结果发现,如此前所料,ACE2在肾脏、尤其是肾小管细胞中能高度表达。出人意料的是,ACE2在睾丸中的蛋白质和mRNA表达几乎是人体内最高的,包括间质细胞和输精管细胞。



ACE2在不同人体器官中的蛋白质表达水平

ACE2是SARS冠状病毒的靶点,也被认为是新型冠状病毒的靶点。

简单来说,新型冠状病毒导致肺炎的原理,是伸出表面的“钉子蛋白”攻击肺部上皮细胞表面的这种靶点蛋白。随后,ACE2的形状结构发生变化,病毒趁机进入细胞内。

随后,病毒以肺部细胞里的分子为原料,通过化学反应合成新的病毒释放到细胞外,继续攻击其余的肺部细胞。

这项新研究则指向了两个新的靶点:新冠病毒可能通过与泌尿系统细胞的ACE2阳性细胞结合,损伤到病人的肾脏和睾丸。

肾脏(上)和睾丸(下)的IHC染色

肾小管细胞承担再吸收和排泄功能,在新陈代谢、体液平衡和酸碱平衡中起到关键作用。肾小管细胞损伤可致肾小管萎缩,从而加重肾间质纤维化、间质炎性细胞浸润、间质固有细胞增殖以及细胞外基质(ECM)积聚等。

而针对该研究发现的另一个ACE2高表达的器官——睾丸,论文提到,在某些情况下,病毒引起的睾丸损伤可能导致男性不孕与睾丸肿瘤。此前研究表明,HIV、乙肝、腮腺炎等病毒可以进入睾丸细胞, SARS患者也曾出现并发睾丸炎,影响生精功能。

相关报道:

 2020年2月13日,南京医科大学附属苏州医院王建清研究组在预印本网站medRxiv上发表论文,题为“ACE2 Expression in Kidney and Testis May Cause Kidney and TestisDamage After 2019-nCoV Infection”,提示新冠病毒感染可能造成肾脏和睾丸损伤。

  (注意:预印本网站medRxiv的所有论文未经同行评议)

  

  新型冠状病毒感染性肺炎已对公共卫生构成严重威胁。



  已有研究表明,部分患者除呼吸系统损伤外,还存在肾功能异常甚至肾损伤,其相关机制尚不清楚。

  为了确定新冠病毒感染者是否有肾功能异常或肾损伤,研究组回顾了最近3项针对这类患者临床特征的研究。

  研究结果表明,约3%至10%感染新冠病毒的患者肾功能出现异常,包括肌酐或尿素氮升高。此外,7%的患者出现急性肾功能损伤。

  鉴于感染者众多,有必要探讨肾功能异常的机制。

  已有研究证实血管紧张素转换酶2(ACE2)是介导新冠病毒进入人体细胞的主要受体之一,因此研究组通过在线数据集来了解ACE2在泌尿系统中的表达水平。

  结果不出所料,ACE2mRNA在肾细胞中的表达水平相对较高。

  免疫组织化学(IHC)结果也表明,ACE2蛋白在肾脏,尤其是肾小管细胞中的表达水平明显较高,但mRNA的表达水平并不高;在免疫细胞和肾小球壁上皮细胞中没有观察到ACE2的表达。

  

  肾小管细胞具有重吸收和排泄功能,在代谢产物的排泄、体液平衡和酸碱平衡的维持中起着关键作用。

  新冠病毒可通过与ACE2结合而进入肾小管细胞,从而引起细胞毒性和肾功能异常。

  应当对新冠病毒感染者进行肾功能检查和随访,及时发现肾功能损害,及早干预。

  出乎意料的是,研究组还发现ACE2在睾丸细胞中表达很高。

  睾丸中ACE2蛋白和mRNA的表达几乎是体内最高的。此外,生精管和间质细胞中的细胞均显示出高水平的ACE2表达。

  

  这些结果表明,睾丸细胞是新冠病毒的潜在靶点。

  众所周知,HIV、HBV、腮腺炎等病毒可以进入睾丸细胞,引起病毒性睾丸炎。

  此外,在某些情况下,病毒引起的睾丸组织损伤可能导致男性不育和睾丸癌。

  SARS-CoV就像新冠病毒的“表亲”,也通过ACE2受体进入人体细胞。

  先前的研究表明,睾丸炎是SARS的并发症,感染后生精功能可能受到影响。

  临床资料表明,新冠病毒感染的肺炎患者中有一定比例是年轻人和儿童,病毒引发的潜在睾丸损伤可能会成为晚期并发症。

  然而,目前新冠病毒感染是否影响生殖器官的临床信息很有限。

  可针对曾感染SARS并已治愈的男性患者,尤其是年轻男性患者,进行生殖功能随访和评价。

  总之,鉴于病毒引起的肾损害和具有一定肾毒性的抗病毒药物,临床工作中应对新冠病毒感染者进行肾功能评价和特殊护理。

  另外,由于该病毒对睾丸组织具有潜在的致病性,临床医生在住院治疗和后期临床随访中应注意患者睾丸损伤的风险,特别是对年轻男性患者生育能力的评估和适当干预。

  作者:

  Caibin Fan, Kai Li, Yanhong Ding, Wei LuLu,Jianqing Wang



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