近日，我院劳动卫生与环境卫生系晋小婷教授团队与中国科学院生态环境研究中心曲广波研究员团队合作，揭示了外源性化合物作为重要的非遗传因素对宿主中血管紧张素转换酶2 (ACE2) 等病毒受体转录表达的影响及潜在机制。相关研究成果以“Exogenous Chemical Exposure Increased Transcription Levels of the Host Virus Receptor Involving Coronavirus Infection”为题，发表于环境科学一区/TOP期刊Environmental Science & Technology (IF: 9.028；DOI: 10.1021/acs.est.1c07172)。研究结果为阐明外源性化合物暴露与感染性病毒的易感性和有害结局路径之间的联系提供初步线索。
由新冠病毒SARS-CoV-2引起的新型冠状病毒肺炎 (COVID-19) 已迅速蔓延并成为全球大流行，SARS-CoV-2感染的相关因素研究受到广泛关注。宿主中ACE2基因的表达水平与SARS-CoV-2易感性和COVID-19症状的严重程度呈正相关。除遗传因素外，ACE2基因表达水平还受到非遗传因素的调控。外源化合物暴露，作为重要的非遗传因素，是影响人类健康的原因之一。目前外源性化合物暴露对ACE2等病毒受体转录表达的影响仍不清楚。
本研究首先选取环境常见60种化合物或污染物，采用筛选的影响人源支气管、肺、肝、肠、肾5种上皮细胞存活的无毒性剂量，通过荧光定量PCR、流式细胞术和蛋白免疫印迹技术评价污染物暴露后宿主细胞ACE2等病毒受体转录及蛋白表达的影响，发现铅 (Pb)、三氯乙基磷酸酯 (TCEP)、DDT (4,4’-DDT)、双酚A (BPA) 、三氯乙酸 (TCAA) 以及PM这6种污染物能够明显促进ACE2转录水平的表达。通过比较不同化合物及其类似物对宿主中ACE2转录的影响，发现结构相似的化合物对ACE2转录的扰动存在差异，这种差异可能同化合物的化学结构或取代基的数目和位置相关。应用蛋白质组学技术，发现上述6种污染物暴露后细胞中10种蛋白分子表达均发生显著变化，提示不同化合物可能通过调控相同的分子途径对ACE2 转录水平产生联合影响。小RNA干扰实验进一步揭示TAF6在化合物暴露对ACE2转录表达过程中发挥重要调控作用。
本研究证实了不同外源性化合物暴露对ACE2转录表达的影响存在差异，并且可以通过调节TAF6表达改变ACE2转录情况，提示环境中多种混合的化合物可能通过联合作用增强ACE2的基因表达水平，强调了在探究影响感染性病毒的易感性、发病机制过程中，应当重视环境因素在其中的重要作用。
青岛大学公共卫生学院晋小婷教授、博士研究生张京旭为本文共同第一作者，中国科学院生态环境研究中心曲广波研究员为本文的通讯作者。该课题得到国家自然科学基金 (92043202、21976114) 和山东省泰山青年学者基金 (tsqn201909101) 的支持。
图. 环境污染物暴露影响宿主细胞病毒受体表达的潜在机制。图片来自 (DOI: 10.1021/acs.est.1c07172）
