为什么有些人比其他人更容易感染COVID ?

为什么有些人比其他人更容易感染COVID?
在人肺组织移植模型的巨噬细胞中可见SARS-CoV-2颗粒。图源:F. Douam和D. Kenney /哈佛医学院电子显微镜设备

仅在美国,COVID-19疫苗就挽救了至少100万人的生命,但对许多人来说,一个挥之不去的恐惧仍然存在:如果或当他们被冠状病毒袭击时,情况会有多糟?他们会仅仅因为喉咙痛而轻松度过难关,还是会承受长期的并发症,甚至把他们推到死亡的边缘?

根据世界卫生组织的数据,自2020年初SARS-CoV-2首次在全球爆发以来,COVID-19已经夺去了600万人的生命,而且还在增加。然而,绝大多数感染了covid - 19的人——在5亿多确诊病例中约占99%——在与疾病的交锋中幸存了下来。

那么,为什么有些人受到COVID的影响如此严重,而许多人几乎没有受到影响?年龄和其他健康状况会增加患病的风险,但一项新的研究表明,那些没有出现最严重症状的人可能也有一种健康的平衡被称为巨噬细胞。

白血巨噬细胞是骨髓细胞的一部分,是免疫系统的卫士,存在于每个组织中,是治疗者。它们在伤口修复中至关重要,流到伤口上帮助身体自我修补。它们还会对付入侵者,吞噬和消化任何看起来不属于身体的东西,从死亡细胞到有害细菌。这种攻击模式有助于保持我们的健康,但它似乎也是导致严重COVID-19病例的一个因素。越来越多的证据表明许多COVID死亡是由超免疫反应引起的:狂暴的巨噬细胞不仅攻击病毒,还攻击我们的身体,引起过度炎症,损害心脏和心脏组织。

一项研究发表在细胞的报道波士顿大学国家新发传染病实验室(NEIDL)和普林斯顿大学的一组研究人员研究了为什么会发生这种情况,研究了COVID对那些患危险疾病的人和那些没有患病的人的影响。通过研究那些似乎很容易抵御SARS-CoV-2或迅速从感染中恢复过来的肺部,他们发现了一组基因,它们决定了免疫细胞是建立坚固的防御,还是失控,让人上了呼吸机。这一发现可能有助于开发新的药物,使免疫系统更好地对抗病毒。

参与这项研究的波士顿大学医学院微生物学助理教授弗洛里安·杜姆说:“如果你能理解为什么大多数人受到COVID的保护,以及他们的身体是如何保护他们的,那么你就有可能利用这些知识来开发治疗方法和其他进步。”

为什么有些人的肺能抵御COVID?

经过两年的疾病和擦拭,科学家们对SARS-CoV-2是如何传播的以及我们感染时身体的反应有了很多了解,但也有很多他们不了解的地方。以肺部为例:我们知道COVID-19会使肺部充满液体并发炎,有时还会因败血症而留下疤痕。但是,对肺部COVID的大部分了解都是由从死于这种疾病的人身上提取的样本驱动的,而不是从经历过这种疾病的人身上提取的样本。

在NEIDL工作的Douam说:“只有当病人死亡时,你才能接触到肺部。”“显然,你不能找到一个患有轻微疾病的人,然后告诉他们,‘哦,把你的肺给我。与患病患者的肺解剖样本相比,病情较轻或无症状患者的肺更难获得。当你有病变的肺部时,你就会得到晚期疾病的快照。”

为了应对这一挑战,Douam和研究团队开发了一种新模型——一种移植了人类肺组织的小鼠,并加入了来自干细胞的人类免疫系统——用于监测SARS-CoV-2感染和COVID-19疾病的不同阶段。Douam说,有人类肺组织但没有人类免疫系统的老鼠对感染反应不佳——肺组织受损的方式与患有严重疾病的人类似。但当他们研究同样具有人性化免疫系统的小鼠时,情况就不同了。“我们几乎没有在肺部看到任何病毒,”他说。“肺受到了保护。然后我们提出了一个问题,“为什么肺会受到保护?”这就是我们发现巨噬细胞的地方。”

为什么有些人比其他人更容易感染COVID?
波士顿大学医学院微生物学助理教授弗洛里安·杜姆(左)和杜姆实验室的博士生德文·肯尼说,他们的发现可能会推动药物的开发,使免疫系统更好地对抗冠状病毒。图片来源:Jackie Ricciardi /波士顿大学摄影

“Protection-defining基因”

杜姆实验室的博士生、最新论文的主要作者德文·肯尼(Devin Kenney)说,肺部受COVID影响更严重的一个特征是缺乏巨噬细胞多样性。它们被一种叫做M1的促炎巨噬细胞所控制,这种细胞通常对病毒和细菌有反应。

肯尼说:“它们似乎推动了这种高度炎症反应,并导致了更严重的疾病状态。”

相比之下,那些混合了更多通常有助于伤口修复的细胞(m2或调节巨噬细胞)的免疫系统表现得更好。

他说:“如果你有一个更多样化的巨噬细胞种群,其中既有调节巨噬细胞,也有炎症巨噬细胞,你可以更有效地调节驱动抗病毒反应的信号,在适当的时候将它们关闭。”“然后,免疫系统可以非常迅速地清除病毒,保护组织。”

研究人员认为这是积极的一组11个基因,他们称之为“保护定义基因”。在有效抗性的情况下,这些基因工作得更努力,或所谓的上调。

“我们现在知道,巨噬细胞不仅可以促进保护杜姆说。“我们还知道这些巨噬细胞需要表达的一组关键基因来保护肺。”

他们还不知道的是,为什么有些人可以让多种巨噬细胞混合在一起工作,而另一些人却不能。这是未来研究的目标。

杜姆说:“我们在这里所做的是真正的上游。“如果你能产生知识,并更好地理解驱动肺部免受COVID-19感染的分子过程,那么一旦你对正在发生的事情有了真正全面的了解,你就可以开始设计潜在的免疫治疗策略。”

这就是这项工作的最终目标。知道一些基因在抗击COVID中至关重要,这为药物提供了潜在的新靶点。杜姆说,随着新的冠状病毒变种迅速涌现并扎根,科学家们找到针对病毒本身的药物替代品非常重要。

他说:“随着时间的推移,病毒会开始逃离这类药物。”“让你病入膏肓的不是病毒本身,而是免疫系统的过度反应。”

找到能帮助患者有更平衡免疫反应的药物可以“补充抗病毒策略”。


进一步探索

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更多信息:Devin J. Kenney等人,人源化小鼠揭示了一种富含巨噬细胞的基因特征,定义了SARS-CoV-2感染期间人类肺组织的保护,细胞的报道(2022)。DOI: 10.1016 / j.celrep.2022.110714
期刊信息: 细胞的报道

所提供的波士顿大学
引用:为什么有些人比其他人更容易感染COVID ?(2022, 5月5日)检索到2022年10月16日从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-05-people-sicker-covid.html
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