ハーバード大学医学部の神経科学者が率いる国際的な研究者チームは、COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2による感染に対して最も脆弱な上鼻腔の嗅覚細胞タイプを特定しました。

驚いたことに、嗅覚を検出して脳に伝達する感覚ニューロンは、脆弱な細胞タイプには含まれていません。

研究では嗅覚の指示細胞

7月24日のサイエンス・アドバンシスの報告によると、研究チームは、嗅覚ニューロンが、SARS-CoV-2がヒト細胞に侵入するために使用するACE2受容体タンパク質をコードする遺伝子を発現しないことを発見しました。代わりに、ACE2は、嗅覚ニューロンに代謝的および構造的サポートを提供する細胞、ならびに幹細胞および血管細胞の特定の集団で発現されます。

調査結果は、非神経細胞型の感染がCOVID-19患者の無嗅覚症の原因である可能性があり、病気の進行をよりよく理解するための努力を知らせるのに役立つ可能性があることを示唆しています。

私たちの発見は、新しいコロナウイルスがニューロンに直接感染するのではなく、支持細胞の機能に影響を与えることによって患者の嗅覚を変えることを示しています

脆弱性の特定

現在の研究では、ハーバード大学の研究者は、SARS-CoV-2感染に対して最も脆弱な細胞タイプを特定することにより、COVID-19患者の嗅覚がどのように変化するかをよりよく理解することに着手しました。

彼らは、ヒト、マウス、および非ヒト霊長類の上部鼻腔にある数十万の個々の細胞によって発現される遺伝子を合計でカタログ化した既存のシングルセルシーケンシングデータセットを分析することから始めました。

チームは、SARS-CoV-2がヒト細胞に侵入するために標的とする主要な受容体タンパク質をコードする、ヒト気道の細胞に広く見られる遺伝子ACE2に焦点を合わせました。彼らはまた、SARS-CoV-2の細胞への侵入に重要であると考えられている酵素をコードする別の遺伝子TMPRSS2にも注目しました。

分析により、ACE2とTMPRSS2の両方が、嗅上皮の細胞によって発現されていることが明らかになりました。これは、嗅覚ニューロンとさまざまな支持細胞を収容する臭気検出に関与する鼻腔の屋根の特殊な組織です。

しかし、どちらの遺伝子も嗅覚ニューロンによって発現されていませんでした。対照的に、これらのニューロンは、他のコロナウイルスが細胞に侵入する能力に関連する遺伝子を発現していました。

研究者らは、嗅上皮の2つの特定の細胞タイプが、SARS-CoV-2の最も一般的な標的である下気道の細胞で観察されたものと同様のレベルでACE2を発現することを発見し、感染に対する脆弱性を示唆しています。

これらには、感覚ニューロンを包み込み、構造的および代謝的サポートを提供すると考えられている支持細胞、および損傷後に嗅上皮を再生する幹細胞として機能する基底細胞が含まれていました。これらの細胞の両方の遺伝子によってコードされるタンパク質の存在は、免疫染色によって確認されました。

においの喪失の手がかり

まとめると、これらのデータは、COVID-19関連の無嗅覚症が嗅上皮の支持細胞の機能の一時的な喪失から生じる可能性があることを示唆しており、これは間接的に嗅覚ニューロンに変化を引き起こします。