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袁水桥/廖爱华/刘良课题组在《Cellular & Molecular Immunology》发表新冠病毒感染睾丸的最新研究成果

来源:华中科技大学时间:2020-12-17

12月14日,Nature旗下期刊Cellular & Molecular Immunology杂志(IF=8.48)在线发表了生殖健康研究所廖爱华教授、袁水桥教授和法医学系刘良教授课题组合作的研究成果:“Pathological and molecular examinations of postmortem testis biopsies reveal SARS-CoV-2 infection in the testis and spermatogenesis damage in COVID-19 patients”。该论文发现COVID-19病人睾丸出现出了严重的精子发生损伤,并利用电镜在COVID-19尸检睾丸间质中观察到了SARS-CoV-2病毒样颗粒,且在细胞免疫和分子水平阐释了新冠病毒直接感染睾丸组织的证据。

全球新冠肺炎大流行目前已导致超5000万人感染和100多万人死亡。随着世界各地新冠感染人数的不断增加,科学界致力于SARS-CoV-2病毒的病理生理学研究,以了解这种未知的病原体,并指导疾病的传播、预防、易感性和治疗。目前,新冠病人尸检的病理研究主要集中在肺、心脏和肾脏等主要器官,而对新冠病毒感染在睾丸细胞损伤及精子发生方面的相关研究还比较有限,特别是还没有明确的证据证明SARS-CoV-2可以直接感染睾丸细胞,而导致男性精子发生障碍。

生殖健康研究所廖爱华教授和袁水桥教授团队利用法医系刘良教授团队前期获得的5例新冠病人睾丸尸检组织,进行了病理、生理以及分子特征研究,结果发现与正常对照组相比,所有5例COVID-19男性病人均出现了严重的精子发生损伤,表明SARS-CoV-2感染损害了男性生殖细胞的发育和精子的发生过程。进一步的研究还发现在COVID-19病人睾丸组织中可以检测到SARS-CoV-2病毒核酸和SARS-CoV-2 Spike S1蛋白,并在电子显微镜下直接观察到了部分睾丸组织中存在SARS-CoV-2病毒样颗粒。这些研究结果表明SARS-CoV-2可以入侵睾丸组织并攻击睾丸细胞。此外,研究还观察到了T细胞、B细胞、浆细胞、巨噬细胞等免疫细胞在COVID-19病人睾丸中出现了明显浸润现象。RNA-seq分析进一步揭示了参与COVID-19病人睾丸精子发生和一些炎症反应相关通路的失调,为SARS-CoV-2感染引起的睾丸炎症免疫失调和精子发生损伤提供了潜在的分子解释。

本工作受到了同济医学院法医学系刘良教授课题组和武汉金银潭医院的大力支持和协作。生殖健康研究所博士后马西祥、同济医学院法医学系硕士生关础怀、武汉金银潭医院病理科陈蓉为论文的共同第一作者。生殖健康研究所袁水桥教授、廖爱华教授和法医学系刘良教授为本文的共同通讯作者。本研究得到了科技部应急研究项目(2020YFC0844700)、华中科技大学创新基金—中央高校基本业务费专项资金的资助。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41423-020-00604-5