Despite evidence that SARS-CoV-2 infection is systemic in nature, there is little known about the effects that SARS-CoV-2 infection or exposure has on many host cell types, including primitive and mature hematopoietic cells. The hematopoietic system is responsible for giving rise to the very immune cells that defend against viral infection and is a source of hematopoietic stem cells (HSCs) and progenitor cells (HPCs) which are used for hematopoietic cell transplantation (HCT) to treat hematologic disorders, thus there is a strong need to understand how exposure to the virus may affect hematopoietic cell functions. We examined the expression of ACE2, to which SARS-CoV-2 Spike (S) protein binds to facilitate viral entry, in cord blood derived HSCs/HPCs and in peripheral blood derived immune cell subtypes. ACE2 is expressed in low numbers of immune cells, higher numbers of HPCs, and up to 65% of rigorously defined HSCs. We also examined effects of exposing HSCs/HPCs and immune cells to SARS-CoV-2 S protein ex vivo. HSCs and HPCs expand less effectively and have less functional colony forming capacity when grown with S protein, while peripheral blood monocytes upregulate CD14 expression and show distinct changes in size and granularity. That these effects are induced by recombinant S protein alone and not the infectious viral particle suggests that simple exposure to SARS-CoV-2 may impact HSCs/HPCs and immune cells via S protein interactions with the cells, regardless of whether they can be infected. These data have implications for immune response to SARS-CoV-2 and for HCT.

尽管有证据表明 SARS-CoV-2 感染本质上是全身性的，但人们对 SARS-CoV-2 感染或暴露对许多宿主细胞类型（包括原始和成熟造血细胞）的影响知之甚少。造血系统负责产生抵御病毒感染的免疫细胞，并且是造血干细胞 (HSC) 和祖细胞 (HPC) 的来源，这些细胞用于造血细胞移植 (HCT) 以治疗血液病，因此，迫切需要了解接触病毒会如何影响造血细胞功能。我们检查了 ACE2 的表达，SARS-CoV-2 刺突 (S) 蛋白与其结合以促进病毒进入，在脐带血衍生的 HSC/HPC 和外周血衍生的免疫细胞亚型中。ACE2 在少量免疫细胞、大量 HPC 和高达 65% 的严格定义的 HSC 中表达。我们还研究了在体外将 HSC/HPC 和免疫细胞暴露于 SARS-CoV-2 S 蛋白的影响。当与 S 蛋白一起生长时，HSC 和 HPC 的扩增效率较低且功能性集落形成能力较低，而外周血单核细胞上调 CD14 表达并在大小和粒度上表现出明显的变化。这些效应是由重组 S 蛋白单独引起的，而不是由传染性病毒颗粒引起的，这表明简单暴露于 SARS-CoV-2 可能会通过 S 蛋白与细胞的相互作用影响 HSC/HPC 和免疫细胞，无论它们是否会被感染。这些数据对 SARS-CoV-2 的免疫反应和 HCT 有影响。我们还研究了在体外将 HSC/HPC 和免疫细胞暴露于 SARS-CoV-2 S 蛋白的影响。当与 S 蛋白一起生长时，HSC 和 HPC 的扩增效率较低且功能性集落形成能力较低，而外周血单核细胞上调 CD14 表达并在大小和粒度上表现出明显的变化。这些效应是由重组 S 蛋白单独引起的，而不是由传染性病毒颗粒引起的，这表明简单暴露于 SARS-CoV-2 可能会通过 S 蛋白与细胞的相互作用影响 HSC/HPC 和免疫细胞，无论它们是否会被感染。这些数据对 SARS-CoV-2 的免疫反应和 HCT 有影响。我们还研究了在体外将 HSC/HPC 和免疫细胞暴露于 SARS-CoV-2 S 蛋白的影响。当与 S 蛋白一起生长时，HSC 和 HPC 的扩增效率较低且功能性集落形成能力较低，而外周血单核细胞上调 CD14 表达并在大小和粒度上表现出明显的变化。这些效应是由重组 S 蛋白单独引起的，而不是由传染性病毒颗粒引起的，这表明简单暴露于 SARS-CoV-2 可能会通过 S 蛋白与细胞的相互作用影响 HSC/HPC 和免疫细胞，无论它们是否会被感染。这些数据对 SARS-CoV-2 的免疫反应和 HCT 有影响。当与 S 蛋白一起生长时，HSC 和 HPC 的扩增效率较低且功能性集落形成能力较低，而外周血单核细胞上调 CD14 表达并在大小和粒度上表现出明显的变化。这些效应是由重组 S 蛋白单独引起的，而不是由传染性病毒颗粒引起的，这表明简单暴露于 SARS-CoV-2 可能会通过 S 蛋白与细胞的相互作用影响 HSC/HPC 和免疫细胞，无论它们是否会被感染。这些数据对 SARS-CoV-2 的免疫反应和 HCT 有影响。当与 S 蛋白一起生长时，HSC 和 HPC 的扩增效率较低且功能性集落形成能力较低，而外周血单核细胞上调 CD14 表达并在大小和粒度上表现出明显的变化。这些效应是由重组 S 蛋白单独引起的，而不是由传染性病毒颗粒引起的，这表明简单暴露于 SARS-CoV-2 可能会通过 S 蛋白与细胞的相互作用影响 HSC/HPC 和免疫细胞，无论它们是否会被感染。这些数据对 SARS-CoV-2 的免疫反应和 HCT 有影响。这些效应是由重组 S 蛋白单独引起的，而不是由传染性病毒颗粒引起的，这表明简单暴露于 SARS-CoV-2 可能会通过 S 蛋白与细胞的相互作用影响 HSC/HPC 和免疫细胞，无论它们是否会被感染。这些数据对 SARS-CoV-2 的免疫反应和 HCT 有影响。这些效应是由重组 S 蛋白单独引起的，而不是由传染性病毒颗粒引起的，这表明简单暴露于 SARS-CoV-2 可能会通过 S 蛋白与细胞的相互作用影响 HSC/HPC 和免疫细胞，无论它们是否会被感染。这些数据对 SARS-CoV-2 的免疫反应和 HCT 有影响。