肺部巨噬細(xì)胞能否成為對抗新冠病毒的武器?
“巨噬細(xì)胞對幫助COVID-19患者抵抗炎癥并存活非常重要?!?/strong>
編譯:步搖
編輯:tuya
出品:財經(jīng)涂鴉

本文來自《Science American》3月27日發(fā)布的報道。?
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為了抵抗呼吸道感染,身體需要兩管齊下。首先,它將免疫細(xì)胞發(fā)送到現(xiàn)場以消滅病原體。然后,防御系統(tǒng)必須防止那些第一反應(yīng)者迅速失控。如果這種“維持和平”的嘗試失敗了,那么發(fā)燒和咳嗽可能會升級為威脅生命的疾病,成千上萬的COVID-19患者因這種疾病而死于大流行SARS-CoV-2病毒。
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在大多數(shù)情況下,巨噬細(xì)胞(消耗病原體的大型免疫細(xì)胞)是第一反應(yīng)者。但是,研究人員今天在《科學(xué)免疫學(xué)》雜志上報道表示,在感染了病毒性流感的小鼠的肺中,這些白細(xì)胞的一小部分正好相反:它們抑制了過度的炎癥。蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院的免疫學(xué)家史玉芳說,這些巨噬細(xì)胞也存在于人肺中,這表明它們“對幫助COVID-19患者抵抗炎癥并可能存活非常重要。”該醫(yī)院向武漢市派遣了工作人員和物資,但施未參與這項新研究。
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這項研究始于七年前,當(dāng)時紐約大學(xué)朗格健康中心的免疫學(xué)家卡馬爾·卡納(Kamal Khanna)注意到他發(fā)現(xiàn)了令人驚嘆的東西。當(dāng)時,他的實驗室正在研究一組類似的巨噬細(xì)胞,不是在肺部,而是在脾臟,即淋巴系統(tǒng)中的血液過濾器官。在顯微鏡下觀察染色的小鼠組織上,巨噬細(xì)胞在脾臟富含免疫細(xì)胞的區(qū)域周圍形成藍(lán)環(huán)?!八鼈兛雌饋硐裥窃疲笨{說。
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這些單元不僅在視覺上令人印象深刻。當(dāng)研究人員采用遺傳策略消除巨噬細(xì)胞時,小鼠在感染了少量通常會清除的李斯特菌后僅兩天就死亡了。另一個觀察結(jié)果也令人吃驚:當(dāng)其他免疫細(xì)胞堆積了脾臟中的抵抗感染區(qū)域時,這組巨噬細(xì)胞仍然存在。“而且我們認(rèn)為,這種分隔也必須存在于(非免疫)器官中,” Khanna說。2017年發(fā)表的脾臟發(fā)現(xiàn)為肺部新分析奠定了基礎(chǔ)。
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在這個復(fù)雜的器官中,絕大多數(shù)巨噬細(xì)胞生活在稱為肺泡的微小氣囊中。但是,當(dāng)研究人員在顯微鏡下檢查肺部組織時,他們看到的數(shù)量卻大大減少了,但情況卻截然不同。與大型且圓形的肺泡巨噬細(xì)胞(AM)不同,稀有的巨噬細(xì)胞會伸長并帶有伸張的手臂,在肺泡中找不到。這些新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞稱為神經(jīng)和氣道相關(guān)巨噬細(xì)胞,即NAM,在氣道聚集并與周圍神經(jīng)相互作用。卡納說:“整個呼吸道分支被這些巨噬細(xì)胞照亮了。”
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在另一組研究中,他的團(tuán)隊清除了AMs或NAMs的小鼠,然后用流感病毒感染了這些動物和正常小鼠,并比較了各組病毒的水平。這些實驗揭示了工作的分工:AM有助于對抗病毒,而NAM則可以保持和平并防止組織受損。
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加州大學(xué)舊金山分校的巨噬細(xì)胞生物學(xué)家Mallar Bhattacharya說,這種差異可能對于設(shè)計針對炎癥的療法非常重要,而這是COVID-19中的一個大問題,他沒有參與這項研究,但稱之為研究 “用于清除特定巨噬細(xì)胞亞群的新穎工具的巧妙應(yīng)用?!?/p>
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耗盡NAM的小鼠產(chǎn)生了更高水平的幾種炎癥分子,包括一種叫做IL-6的分子,這種分子參與了一些患有嚴(yán)重COVID-19的患者中所謂的“細(xì)胞因子風(fēng)暴”。在最近對武漢市191名接受該疾病治療的人的研究中,死于該疾病的患者的血液IL-6水平比幸存者高?,F(xiàn)在,臨床試驗正在評估COVID-19患者中IL-6阻斷抗體(用于治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的藥物)。
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這項新的研究沒有解決NAM與神經(jīng)的交織如何與這些免疫細(xì)胞的功能有關(guān)。Khanna希望通過消耗NAM并評估周圍神經(jīng)的健康狀況,或者通過檢查在不同類型的感染過程中如何影響氣道神經(jīng)來獲得對未來小鼠研究的了解。鑒于最近的研究表明,神經(jīng)元與免疫系統(tǒng)之間的聯(lián)系很有趣,這表明腸道巨噬細(xì)胞與神經(jīng)纖維之間的化學(xué)串?dāng)_可以控制蠕動,蠕動是食物在消化道中移動的過程。
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一個更緊迫的問題是NAM是否參與了COVID-19。為此,Khanna與NYU Langone Health合作,從死于該病的人那里獲取新鮮的肺組織,但這樣做在后勤方面很困難,而且可能有風(fēng)險,鑒于紐約市案件數(shù)量的增加,目前更大的挑戰(zhàn)是“基本上,我們的實驗室已經(jīng)關(guān)閉”,Khanna說。