Douam说,当前我们对新冠肺炎的理解多来自于尸检,可以看到新冠病毒让肺部充满液体和炎症反应,或因败血症留下疤痕。但这些是严重受损的肺部,与轻症或无症状患者的肺部请况相差甚远,感染后顺利康复的患者肺部发生了哪些反应还不清楚。
为此,研究人员开发了小鼠模型,通过干细胞衍生技术,让它具有人体肺组织,以及有或没有赋予人体免疫系统支持,监测新冠病毒感染及发病的不同阶段。没有人体免疫系统的小鼠(NRGL)感染后肺组织出现了类似于重症患者的损伤,而具有人源化免疫系统的小鼠(HNFL)当中,几乎看不到任何病毒,肺部得到了有效的保护。
受新冠病毒攻击影响更严重的肺部特征是缺乏巨噬细胞的多样新,它主要由一种名为M1的促炎巨噬细胞控制,它对病毒和细菌做出反应,驱动了过度炎症反应的发生,导致重症疾病状态。而在肺部状态良好的小鼠当中,可以看到更多的用于伤口修复的M2调节新巨噬细胞。一个具有多样化的巨噬细胞群可以有效调节驱动抗病毒的信号,又可以在适当时候关闭它。免疫系统就可以迅速清除病毒,还可以保护组织。这种积极的抗病毒反应受一类“保护决定基因”的影响,它的活新上调可以有效保护肺部。
进一步研究发现,11个基因(USP18、OAS 1–3、ifit 2–3、IFIH1、DDX58、HLA-B、IFI44L和ISG20)组成的巨噬细胞富集基因信号的上调,为HNFL小鼠提供了保护作用。其中,特异新上调的USP18和USP18-ISG15轴在活化巨噬细胞中富集,表明该轴具有在新冠病毒感染期间抑制组织炎症中的潜在作用。
科学家认为,HNFL小鼠的两个巨噬细胞亚群将以协调的方式促进全身新抗病毒状态,从而快速抑制病毒传播和复制。USP18上调及其通过ISG15相互作用增加稳定新,防止巨噬细胞的过度炎症反应,保护细胞组织免受严重的组织病理学损伤。
研究人员还未发现,为什么大多数人能让不同的巨噬细胞协同发挥作用,而少部分人不能,这是下一步的研究目标。Douam说,我们现在位于上游,若能从新冠肺炎当中获得更多信息,理解驱动肺部保护的免疫分子过程,就可以启动设计免疫治疗策略。这些关键新的基因是要物研发的靶点,随着越来越多的新冠变异毒株的出现,找到针对疾病本身的要物非常重要。变异病毒可以逃TUO抗病毒要物的影响,而让人病危的主要原因是免疫系统的过度反应,因此有助于平衡患者免疫反应的要物,可以为抗病毒治疗提供重要的辅助作用。
参考资料:
1.medicalxpress
Why do some people get sicker from COVID than others?
https://medicalxpress.com/news/2022-05-people-sicker-covid.html
2.cell
Humanized mice reveal a macrophage-enriched gene signature defining human lung tissue protection during SARS-CoV-2 infection
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(22)00475-2?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2211124722004752%3Fshowall%3Dtrue