杆状颗粒如何分散失控的COVID免疫反应
一种长期被忽视的白细胞可能是免疫系统过度反应的核心,这是COVID-19患者死亡的最常见原因。密歇根大学的研究人员发现,杆状颗粒可以将它们逐出循环。
COVID-19患者的第一大死亡原因与1918年流感大流行的死亡方式类似:他们的肺部充满液体,基本上会被淹死。这被称为急性呼吸窘迫综合征。而是一种免疫的新方法细胞从肺里取出来也许能防止这种结果。这项研究是密歇根大学在大流行期间持续进行的重要项目之一。
急性呼吸窘迫综合征是一种被称为细胞因子风暴的症状,在这种情况下,免疫系统反应过度,开始攻击人自己的器官。在ARDS中,失控的白色血细胞分解肺组织,导致积液。一种被称为中性粒细胞的白细胞起到了带头作用,这种白细胞占人体入侵者吞噬“吞噬细胞”的60% - 70%。
“他们就像海岸警卫队——他们的主要工作是确保你的边界不被打破,”大学多样性和社会转型教授、化学工程教授Lola Eniola-Adefeso说,他领导了这项研究。
中性粒细胞不是专门的,这使它们能够对许多威胁作出反应,她解释说。但有时,缺乏专业性意味着他们不知道什么时候该放弃。
“只要有线索,中性粒细胞继续表演。在某些情况下,反馈回路是坏的,这把本来应该是好的反应变成了坏的反应,”埃尼奥拉-阿德索说。
它们的行动之一是释放一种叫做细胞因子的信号分子,告诉细胞打破障碍,让血液和液体进入问题部位。当这种反应变坏时,需要停止中性粒细胞,以便其他细胞介入并修复损伤。
此前,Eniola-Adefeso的研究小组发现,将塑料微粒注射到小鼠血液中可以分散中性粒细胞的注意力,使它们远离肺部严重炎症的区域。中性粒细胞会抓住微粒并前往肝脏处理掉它。用这种方法使用的微塑料缓解了小鼠的急性呼吸窘迫综合征。
但任何类型的吞噬细胞都可能占据一个球体,这意味着基于球体的治疗可能会影响免疫反应的其他部分。然而,我们已经知道,其他吞噬细胞不喜欢棒状颗粒。Eniola-Adefeso说,他们在长时间的包装过程中“变得懒惰”。
她说:“我们的问题是,中性粒细胞是否也不喜欢吃棒状细胞?”“我们发现了完全相反的情况。它们实际上更喜欢吃棒子。”
这种偏好对于靶向中性粒细胞和留下其他白细胞做好自己的工作。他们发现,当他们把棒状细胞提供给不同的吞噬细胞时,80%的中性粒细胞吃掉了棒状细胞,而只有5%到10%的其他吞噬细胞吃掉了棒状细胞。这些比较包括巨噬细胞(另一种吞噬入侵者的细胞)和树突状细胞(捕获入侵者并显示另一入侵者)免疫细胞要寻找什么。
该团队目前正在探索是否可以用药物而不是塑料制造中性粒细胞分散粒子。Eniola-Adefeso目前正在与密歇根大学技术转让办公室合作,将她的交付系统推进到临床试验,希望它可能在抗击COVID-19中被证明有用。U-M已经申请专利保护并成立了一家初创公司Asalyxa。
Eniola-Adefeso也是生物医学工程教授和大分子科学与工程教授。
这篇论文的题目是“中性粒细胞优先吞噬细长颗粒——急性炎症疾病选择性靶向的机会”,并发表在该杂志上科学的进步.