近日，山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)張福仁教授團(tuán)隊(duì)在皮膚科旗艦雜志《Journalof Investigative Dermatology》上在線發(fā)表了題為“High expression of ACE2on the keratinocytes reveals skin as a potential target for SARS-CoV-2”的原創(chuàng)性研究論文。該論文首次為新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)可能經(jīng)皮膚傳播的潛在途徑提供了實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。

ACE2在角質(zhì)形成細(xì)胞中的表達(dá)揭示了皮膚可能是SARS-CoV-2潛在的靶向器官

本研究揭示了皮膚可能是SARS-CoV-2的潛在靶器官，為SARS-CoV-2的潛在傳播途徑和感染方式提供了新觀點(diǎn)。

2019年12月份，新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)爆發(fā)，現(xiàn)已在全球流行。截止到目前，全球已500余萬人感染，并造成超過30萬人死亡。目前已經(jīng)證實(shí)，SARS-CoV-2主要經(jīng)飛沫傳播，另外直接接觸、糞口傳播途徑也被報(bào)道。臨床主要表現(xiàn)為發(fā)熱、咳嗽、肌痛、呼吸困難等，偶可見腹瀉、嗅覺障礙等，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)呼吸衰竭甚至死亡。

最近，關(guān)于COVID-19患者皮膚表現(xiàn)的病例報(bào)道逐漸增多，主要呈現(xiàn)為紅斑、蕁麻疹樣、水皰、瘀點(diǎn)、壞疽、凍瘡樣皮損。然而，皮損的出現(xiàn)是否是由于病毒通過破損的皮膚直接感染導(dǎo)致還是僅僅是機(jī)體對病毒感染繼發(fā)的免疫反應(yīng)或是伴發(fā)癥狀?尚無定論。

大量研究已經(jīng)證實(shí)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶II(ACE2)是SARS-CoV-2的功能受體，病毒與之結(jié)合后促使其侵入靶細(xì)胞。因此，為闡明是否皮膚是SARS-CoV-2的靶器官，本研究團(tuán)隊(duì)先后采用bulk RNA和單細(xì)胞RNA測序等技術(shù)進(jìn)行皮膚組織中ACE2的表達(dá)與否的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ACE2在皮膚組織中存在表達(dá)(Figure1a-b,Figure 2a)，且絕大部分為角質(zhì)形成細(xì)胞(97.37%)(Figure2c-e)，主要分布于分化階段的角質(zhì)形成細(xì)胞和基底細(xì)胞中(Figure2f)。該結(jié)果也通過qRT-PCR和免疫組化得到進(jìn)一步驗(yàn)證(Figure2b,g)。

Figure 1. 公共數(shù)據(jù)庫中ACE2在皮膚組織中的表達(dá)

Figure 2. 皮膚組織中ACE2 RNA和蛋白的表達(dá)

眾所周知皮膚作為一種功能性的物理和免疫屏障可以防止外來病原體入侵。一旦皮膚屏障被破壞，人類對微生物定植和感染的敏感性就會增加。我們的研究結(jié)果證實(shí)皮膚表達(dá)ACE2受體，提示其可能是SARS-CoV-2的潛在靶向器官，SARS-CoV-2能夠通過ACE2受體感染皮膚中的角質(zhì)形成細(xì)胞。此外，另有研究發(fā)現(xiàn)，在COVID-19患者外周血中能夠檢測出SARS-CoV-2 RNA，表明病毒載量較高時(shí)，SARS-CoV-2能夠侵入血液，引起病毒血癥。因此，SARS-CoV-2也可能通過接種至上呼吸道后經(jīng)血行播散感染角質(zhì)形成細(xì)胞，進(jìn)一步的機(jī)制有待探索。

隨著全球新冠病例仍舊在不斷增多，COVID-19患者的皮膚表現(xiàn)也越來越的受到關(guān)注，醫(yī)護(hù)人員，特別是在一線工作者，由于長期穿戴防護(hù)衣物和頻繁接觸消毒用品容易導(dǎo)致皮膚損傷以及皮膚病患者人群，他們均可能是經(jīng)皮膚接觸感染SARS-CoV-2的風(fēng)險(xiǎn)人群，應(yīng)警惕病毒經(jīng)破損皮膚感染的可能性。我們的研究為SARS-CoV-2的傳播途徑提供了新觀點(diǎn)。

本論文第一作者是薛曉彤博士研究生，通訊作者是張福仁教授團(tuán)隊(duì)劉紅研究員，研究獲得山東第一醫(yī)科大學(xué)學(xué)術(shù)提升計(jì)劃(2019LJ002,2019RC007)，山東省高校青年科技創(chuàng)新支持項(xiàng)目(2019KJL003)和山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院創(chuàng)新工程資助。