今天上线的Cell发表了一项来自UCSF和Stanford的合作研究，详细报道了新型冠状病毒SARS-CoV-2感染呼吸道上皮的分子机制，这项研究一定程度解释了为何SARS-CoV-2主要感染呼吸道上皮而非其他组织和器官，这涉及到SARS-CoV-2需要利用呼吸道上皮的纤毛突破呼吸道黏膜屏障。

SARS-CoV-2，尤其是Omicron突变株如何穿越黏液和粘液周围粘蛋白的呼吸道黏膜屏障以感染鼻黏膜上皮细胞一直不甚明确。这项研究使用了原代鼻上皮类器官，发现SARS-CoV-2通过ACE2受体附着在活动的纤毛上；SARS-CoV-2使用活动纤毛作为通道，穿过粘液层进入细胞。如果移除纤毛，则可阻止SARS-CoV-2和其他呼吸道病毒的感染。SARS-CoV-2具有高度呼吸道嗜性的一个重要原因是，SARS-CoV-2在感染后24小时后，其子代病毒附着在气道微绒毛上，并触发形成特殊形态的、能够向顶部延伸同时具有广泛分枝的微绒毛，这些微绒毛帮助病毒从微绒毛排出后回到黏液层，支持病毒通过黏液等构成的呼吸道屏障，并使病毒在整个呼吸道组织中扩散。更为重要的是，Omicron突变株以更高的亲和力与活动的纤毛结合，从而加速的病毒活动和扩散。

这项研究分析了微绒毛调节的蛋白质磷酸化和激酶抑制实验，发现微绒毛重塑受p21蛋白激酶（PAK）调节。SARS-CoV-2通过激活PAK1和PAK4来调节细胞骨架和微绒毛，以促进病毒排出和传播。

这项研究表明，纤毛、微绒毛和粘膜纤毛依赖性粘液流动对于鼻上皮细胞中SARS-CoV-2的感染和复制至关重要。从这项研究可以看出呼吸道病毒与宿主相互作用在于利用宿主的呼吸道生理过程完成病毒的感染和复制。