為什么患有過(guò)敏性哮喘的人,反而不容易發(fā)展成COVID-19重癥
當(dāng)COVID-19剛開(kāi)始蔓延時(shí),患有哮喘等慢性肺部疾病的人特別擔(dān)心這種疾病會(huì)造成嚴(yán)重的后果。然而,似乎患有某些類(lèi)型哮喘的人的情況比預(yù)期的要好——我們現(xiàn)在有點(diǎn)明白那是為什么。
迄今為止,在澳大利亞、英國(guó)、歐洲和美國(guó)進(jìn)行的基于人群的研究沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何證據(jù)表明哮喘會(huì)導(dǎo)致 COVID-19 的嚴(yán)重癥狀。
事實(shí)上,恰恰相反。一般來(lái)說(shuō),過(guò)敏性哮喘患者在感染 SARS-CoV-2 后不太可能真正生??;這與肺氣腫等其他肺部疾病患者形成鮮明對(duì)比,后者更有可能出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀。
那么是什么讓哮喘患者與眾不同呢?北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校的研究人員認(rèn)為他們搞清了。
該團(tuán)隊(duì)使用來(lái)自人類(lèi)呼吸道的細(xì)胞培養(yǎng)物。為了模擬哮喘患者的氣道,他們用一種已知在哮喘中更普遍的小蛋白——白細(xì)胞介素 13 (IL-13)——處理了樣本。它的存在導(dǎo)致哮喘患者呼吸道中的粘液超過(guò)健康人的水平。
然后,他們用 SARS-CoV-2 感染細(xì)胞培養(yǎng)物。在經(jīng)過(guò) IL-13 處理的細(xì)胞中,冠狀病毒在入侵細(xì)胞復(fù)制和傳播自身副本時(shí)遇到了困難。與此同時(shí),在未經(jīng)處理的細(xì)胞中,有更多的感染。
UNC 的生物化學(xué)家 Camille Ehre 說(shuō):“我們知道,過(guò)敏性哮喘患者似乎更能免受重癥的影響,這一定是有生物學(xué)機(jī)制的原因。我們的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了許多顯著的細(xì)胞變化,特別是由于 IL-13,使我們得出結(jié)論,IL-13 在某些患者群體中在防御 SARS-CoV-2 感染方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用。”
在電子顯微鏡下觀(guān)察呼吸細(xì)胞和病毒相互作用時(shí),Ehre 和她的同事注意到 IL-13 治療顯著減少了感染細(xì)胞的數(shù)量,同時(shí)增加了這些細(xì)胞產(chǎn)生的粘液。
然而,即使粘液被去除,這些細(xì)胞仍然顯示出一定程度的保護(hù)力,可以抵御入侵的冠狀病毒。
RNA測(cè)序進(jìn)一步證實(shí),細(xì)胞培養(yǎng)物中IL-13的存在上調(diào)了與抗病毒特性相關(guān)的基因,同時(shí)下調(diào)了已知冠狀病毒附著的細(xì)胞受體(如ACE2)的表達(dá)。
在未經(jīng)處理的呼吸細(xì)胞中,這些受體使冠狀病毒相對(duì)容易侵入。如果一個(gè)細(xì)胞真的被感染了,研究人員注意到它更有可能從氣道表面脫落,使其深入肺部,從而傳播感染。
“總之,由 SARS-CoV-2 感染引起的強(qiáng)烈病毒和細(xì)胞脫落被 IL-13 減弱,這影響了病毒的進(jìn)入、復(fù)制和傳播,”作者總結(jié)道。
不幸的是,IL-13 本身不能用作治療。它是免疫反應(yīng)的一部分,這意味著它會(huì)引發(fā)患者氣道的炎癥。
但是,了解肺部正在發(fā)生的事情的細(xì)節(jié)仍然至關(guān)重要。通過(guò)將模擬哮喘氣道的細(xì)胞與健康氣道細(xì)胞進(jìn)行比較,科學(xué)家們指出了 COVID-19 重癥病例背后的潛在機(jī)制。
未來(lái),治療藥物可以幫助靶向某些似乎更容易出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀的部位。
“它顯示了涉及 ACE2 和 IL-13 的特定機(jī)制是多么重要,我們可以盡最大努力保護(hù)患者免于重癥?!?/p>
該研究發(fā)表在 PNAS 上。