SARS-CoV-2是一种新型冠状病*，在世界各地迅速传播，凸显其更强的传染性。科学家虽然已经对SARS-CoV-2进行了基因组学表征和流行病学回顾性调查，但由于尸检和活检标本获取有限，还很少有详细的病理学研究发表。病*感染的潜在发病机制和传播尚不清楚。
近日，国际学术期刊《自然-通讯》（NatureCommunications）在线发表了由中国疾控中心、首都医科医院、医院等团队合作完成的一项研究，题为“MorphogenesisandcytopathiceffectofSARS-CoV-2infectioninhumanairwayepithelialcells”。该研究通讯作为为中国疾控中心病*病预防控制所研究员谭文杰、副研究员宋敬东。研究发现，与普通冠状病*相比，SARS-CoV-2能够同时感染人呼吸道上皮的两类细胞-纤毛细胞和分泌细胞，且在两类细胞内的形态发生具相似性，在两类细胞中产生显著细胞病变并诱导细胞调亡。
在论文中研究团队描述了SARS-CoV-2在呼吸道上皮类器官模型（HAE）培养中的复制动力学、细胞嗜性和形态发生。器官型HAE系统形成了假层状上皮，在形态和功能上与人类呼吸道相似，呼吸道上皮类器官模型可作为人肺起源的体外生理模型来研究SARS-CoV-2的形态形成和发病机制。
研究指出，血管紧张素转换酶II(ACE2)主要表达在人肺的纤毛上皮细胞上，被认为是SARS-CoV-2的细胞表面受体。尽管目前研究认为SARS-CoV-2、SARS-CoV和HCoV-NL63使用相同的受体ACE2，但SARS-CoV-2在如此短的时间内传播效率似乎要高得多。
有趣的是，与SARS-CoV-2有着相同受体的SARS-CoV和HCoV-NL63对纤毛细胞有嗜性作用。而这项研究则显示，在HAE中纤毛细胞和分泌细胞都感染了SARS-CoV-2，这表明除了ACE2受体外，可能还有更多的SARS-CoV-2受体。目前的流行病学调查表明，SARS-CoV-2具有高度传染性和人际传播能力。研究团队指出，与SARS-CoV或MERS-CoV相比，SARS-CoV-2在原代HAE中的复制比在标准永生化细胞中更有效。这可能是因为相比其他冠状病*感染，有更多的细胞对SARS-CoV-2易感。
在HAE中，SARS-CoV-2比HCoV-NL63复制效率更高。这一观察结果本身表明，SARS-CoV-2更具传染性。高效的传播能力可能是由于多了一种允许SARS-CoV-2传播的细胞类型。
此外，分泌细胞释放囊泡，大量病*颗粒通过胞吐作用分散在细胞质中，这是痰液中SARS-CoV-2高检出率和通过液滴传播的基础。另外，虽然由于解剖或活检标本有限，病理报告较少，但所有的报告都显示在解剖时观察到气管内有大量泡沫或胶质黏液。这可能是分泌细胞感染和黏液分泌平衡失调所致，提示临床治疗应考虑恢复黏液分泌平衡。
另外值得一提的是，呼吸道纤毛功能异常与多种疾病有关，如囊性纤维化、慢性阻塞性肺病和鼻窦炎。在这项研究中，通过扫描电镜SEM分析可见大面积的纤毛破坏，说明SARS-CoV-2感染同时破坏了纤毛。
研究认为，SARS-CoV-2在呼吸道上皮中复制效率更高外，还产生了严重的细胞病变，大量的呼吸道上皮纤毛皱缩、脱落、倒伏改变，破坏了上皮的黏液-纤毛屏障；病*导致合胞体产生，伴大量细胞凋亡，破坏呼吸道上皮基底膜的完整性。
研究团队总结道，数据支持了SARS-CoV-2完全适应于人类呼吸道的观点，这与其他的一些冠状病*不同。研究显示了SARS-CoV-2多细胞嗜性和严重的纤毛超微病理改变和功能障碍，可为临床治疗和药物筛选策略提供线索。
论文链接：