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Science:揭示重症COVID-19患者出现免疫系统瘫痪

2020-08-19 09:52:33生物谷
核心提示:有些人因新冠真正生病,而有些人没有。

  在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学、埃默里大学和中国香港大学、香港医院管理局的研究人员发现在病情严重的COVID-19患者中,应当对体内病毒或细菌的迹象立即做出反应的“第一反应者” 免疫细胞反应迟钝。相关研究结果于2020年8月11日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Systems biological assessment of immunity to mild versus severe COVID-19 infection in humans”。

  有些人因COVID-19而真正生病,而有些人却没有。没有人知道为什么。如今,在这项研究中,这些作者发现了免疫学上的偏差和失误似乎可以区分重度和轻度的COVID-19病例之间的差异。

  这种差异可能源于我们进化上古老的先天免疫系统如何应对SARS-CoV-2,即导致COVID-19的冠状病毒。从果蝇到人类的所有生物中都有先天免疫系统,它能迅速感知病毒和其他病原体。一旦它感知到,它就会立即对它们发起一种不加区分的攻击,并调动更精确靶向的但行动缓慢的“神枪手”细胞,它们属于人体病原体防御力量的另一个分支---适应性免疫系统。

  论文通讯作者、斯坦福大学医学院病理学教授、微生物学与免疫学教授Bali Pulendran博士说,“这些发现揭示了免疫系统如何在冠状病毒感染期间出错而导致严重的疾病,并指出了潜在的治疗靶标。”论文第一作者为斯坦福大学博士后学者Prabhu Arnunachalam博士、Florian Wimmers博士以及香港大学公共卫生实验室科学助理教授Chris Ka Pun Mok博士和Mahen Perera博士。

  三种潜在的分子靶标

  这些作者分析了76名COVID-19患者和69名健康人的免疫反应。他们发现病情危重的COVID-19患者血液中促进炎症的分子水平增加了。他们鉴定出的三种分子---EN-RAGE、TNFSF14和oncostatin-M(抑癌蛋白M, OSM)---经证实与其他疾病中的肺部炎症有关,但之前没有在COVID-19感染中显示出来。

  Pulendran说,“这三种分子及其受体可能代表了对抗COVID-19的有吸引力的治疗靶标。”他的实验室如今正在COVID-19动物模型中测试阻断这些分子的治疗潜力。

  细菌碎片与免疫瘫痪(immune paralysis,也译作免疫麻痹)

  这些作者还发现,在那些重症COVID-19患者的血液中,诸如细菌DNA和细胞壁材料之类的细菌碎片水平升高。细菌碎片越多,患者的病情越重---他们的血液中循环流通的促炎物质也越多。

  这些研究结果表明,在重症COVID-19的情况下,通常只存在于肠道、肺部和咽喉等地方的细菌产物可能会进入血液中,引发增强的炎症,并通过循环系统传播到各个部位。

  但是,这项研究还揭示了一个矛盾的事实:随着这种疾病的恶化,COVID-19患者血液中先天免疫系统的关键细胞变得越来越瘫痪。这些平时警惕性很高的细胞并没有因为病毒或细菌的出现而被唤醒,反而在功能上保持迟钝。

  如果血液中高水平的促炎分子使得重症COVID-19患者与病情较轻的患者区分开来,但是血细胞并没有产生这些分子,那么它们从何而来?Pulendran认为它们来源于身体某处的组织---很可能是患者的肺部,也就是感染的部位。

  Pulendran说,“COVID-19感染的一大奥秘是一些人发展成严重的疾病,而另一些人似乎很快就恢复了。如今,我们对为何发生这种情况有了一些新的见解。”(生物谷 Bioon.com)

  参考资料:

  Prabhu S. Arunachalam et al. Systems biological assessment of immunity to mild versus severe COVID-19 infection in humans. Science, 2020, doi:10.1126/science.abc6261.

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