老化科学ジャーナル

概要

老化した脳と視覚系におけるアンジオテンシン変換酵素2（ACE2）の発現

ジェームズ・M・ヒル、クリスチャン・クレメント、L・アルセノー、ウォルター・J・ルキウ

現在、複数の証拠から、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）は、アンジオテンシン変換酵素2（ACE2）膜貫通受容体との高親和性相互作用を介してヒト宿主細胞に侵入することを示しています。研究ではさらに、ACE2受容体が多くの異なる免疫、非免疫、神経宿主細胞タイプの表面に広く発現していること、およびSARS-CoV-2が多くの異なるタイプのヒト宿主細胞を同時に攻撃する驚くべき能力を持っていることが示されています。ACE2の高発現パターンを示す主要な神経解剖学的領域の1つは、呼吸の調節中枢を含む脳の領域である脳幹にあり、これが多くのCOVID-19患者が呼吸困難になりやすい素因を部分的に説明している可能性があります。初期の研究では、高齢者の眼全体と脳の視覚回路でACE2が広範に発現していることも示されました。本研究では、外眼の細胞型や視覚信号の処理に関与することが知られているいくつかの深部脳領域など、人間の視覚に関与する複数の細胞型における ACE2 受容体の発現を mRNA およびタンパク質レベルで解析しました。ここでは、(i) 人間の視覚系の多くの異なる光学細胞型および神経細胞型が SARS-CoV-2 の侵入に不可欠な受容体を提供していること、(ii) 視覚信号処理に関与する眼の細胞および脳の解剖学的領域に ACE2 が驚くほど普遍的に存在すること、(iii) さまざまな眼細胞型および脳の視覚処理中枢における ACE2 受容体の発現が SARS-CoV-2 の浸潤に複数の区画を提供していること、(iv) 眼の前面から後頭葉および一次視覚新皮質の視覚信号処理領域にかけて ACE2 発現が段階的に増加していることの証拠を示します。眼表面から後頭葉にかけてのACE2発現の勾配は、SARS-CoV-2ウイルスに、外眼から視覚に関わる脳のより深い解剖学的領域への新たな経路を提供する可能性がある。これらの発見は、COVID-19感染患者におけるSARS-CoV-2感染の神経眼科的症状が最近報告された多くの原因を部分的に説明する可能性がある。