Поклеточное секвенирование РНК-факторов проникновения SARS-COV–2 в клетки эндометрия до зачатия
Цель исследования
Выяснить, являются ли канонические механизмы проникновения SARS-CoV-2 в клетки, состоящие из ACE2, TMPRSS2, NRP1 и LY6E, или альтернативные механизмы проникновения, состоящие из BSG, ANPEP, CD209, CLEC4G, TMPRSS4, TMPRSS11A, ФУРИНА, CTSB, CTSL и IFITM1, экспрессируемыми в эндометрии человека в течение менструального цикла?
Краткое резюме
Анализ факторов проникновения SARS-CoV-2 в клетки с помощью поклеточного РНК-секвенирования (scRNAseq) в эндометрии человека до зачатия показывает низкий риск заражения.
Актуальность
Наборы данных экспрессии генов в ткани эндометрия не показывают значительной экспрессии рецепторов ACE2 и TMPRSS2 SARS-CoV-2. Это контрастирует с зарегистрированной экспрессией ACE2 на одноклеточном уровне в клетках децидуа и трофобласта на границе мать-плод на ранних сроках беременности, а также вертикальной передачей SARS–CoV-2 во время беременности.
Дизайн исследования
Этот анализ экспрессии генов механизма проникновения в клетки SARS-CoV-2 был проведен методом scRNAseq в 73 181 клетке эндометрия человека, выделенных из биопсий эндометрия, полученных от 27 доноров в течение менструального цикла.
Материалы и методы
С помощью scRNAseq исследовали экспрессию генов, кодирующих механизмы проникновения в клетки SARS-CoV-2. Необработанные данные были взяты из ранее опубликованного набора данных.
Результаты
Анализ scRNAseq не показал значительной экспрессии ACE2 в стромальных или цилиарных эпителиальных клетках ни в одной фазе менструального цикла. TMPRSS2 экспрессировался в эпителиальных клетках на ранней пролиферативной и средней секреторной фазах. Интересно, что экспрессия NRP1 наблюдалась как в стромальных, так и в эпителиальных клетках на всех фазах менструального цикла, а LY6E был высоко экспрессирован в стромальных клетках. В середине секреторной фазы коэкспрессия ACE2 и TMPRSS2 была обнаружена в 0,07% клеток эпителия. Ни одна клетка одновременно не экспрессировала ACE2, NRP1 и TMPRSS2 во время имплантации эмбриона. Сосредоточив внимание на неканоническом механизме проникновения, было выяснено что BSG был высоко экспрессирован во всех типах клеток в течение менструального цикла и может взаимодействовать с протеазами CTSB или CTSL, но возникновение вирусной инфекции с использованием этого механизма еще не подтверждено.
Все необработанные данные в этом исследовании можно найти в Омнибусе экспрессии генов NCBI (код присоединения серии GSE111976) и Архиве чтения последовательностей (код присоединения SRP135922).
ОГРАНИЧЕНИЯ, ПРИЧИНЫ ДЛЯ ОСТОРОЖНОСТИ
Наши результаты на одноклеточном уровне предполагают низкую эффективность инфекции эндометрия SARS-CoV-2 с использованием канонических рецепторов в когорте здоровых женщин репродуктивного возраста; однако инфицирование клеток эндометрия можно оценить только в присутствии вируса. Все образцы были обработаны для scRNAseq, поэтому не осталось образцов для анализа экспрессии белка или пространственной транскриптомики.