为什么有些人比其他人更容易感染COVID?
一项澳门威尼斯人注册肺部病毒的新澳门威尼斯人注册网站研究表明,11种“保护定义基因”可能有助于许多人避免最严重的症状

波士顿大学医学院微生物学助理教授弗洛里安·杜安(左)和杜安实验室的博士生德文·肯尼说,他们的发现可以推动药物的开发,使免疫系统更好地对抗冠状病毒。
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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,挥之不去的恐惧仍然存在:如果——或者当——他们受到冠状病毒的袭击,情况会有多糟糕?他们是会轻松地度过难关,只是喉咙痛,还是会让他们患上长期的并发症,甚至可能把他们推向死亡的边缘?
据世界卫生组织称,自2020年初SARS-CoV-2首次在全球肆虐以来,COVID-19已夺去了600万人的生命,而且这个数字还在增加。然而,绝大多数感染了covid - 19的人——在5亿多确诊病例中约有99%——在与这种疾病的接触中幸存下来。
那么,为什么有些人受到COVID的严重影响,而许多人却几乎没有受到影响?年龄和其他健康状况增加了患重病的风险,但一项新的澳门威尼斯人注册网站研究表明,那些没有出现最严重症状的人可能也有一种叫做巨噬细胞的免疫细胞的平衡。
在每个组织中发现的白细胞,巨噬细胞——一组被称为骨髓细胞的细胞的一部分,免疫系统的守卫——是治疗者。它们在伤口修复中起着至关重要的作用,流向伤口,帮助身体自我修复。它们也会吸收入侵者,吞噬和消化任何看起来不属于身体的东西,从死细胞到有害细菌。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:肆虐的巨噬细胞不仅攻击病毒,还攻击我们的身体,导致过度炎症并损害心脏和肺部组织。


Douam(右)和Kenney(左)澳门威尼斯人注册网站研究了似乎很容易从SARS-CoV-2中转移或恢复的肺部,以便更好地理解为什么大多数人都能存活下来。杜安说,他们“在这里做的工作是真正的上游”,可以为未来的免疫治疗策略奠定基础。
在《细胞报告》(Cell Reports)上发表的一项澳门威尼斯人注册网站研究中,波士顿大学国家新兴传染病实验室(NEIDL)和普林斯顿大学的一组澳门威尼斯人注册网站研究人员澳门威尼斯人注册网站研究了这种情况发生的原因,澳门威尼斯人注册网站研究了COVID对那些患有危险疾病的人和那些没有患病的人的影响。通过澳门威尼斯人注册网站研究似乎很容易转移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,这些基因决定了免疫细胞是建立坚实的防御,还是变得无赖,让人戴上呼吸机。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。
“如果你能理解为什么大多数人都能预防COVID,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,”负责这项澳门威尼斯人注册网站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。
为什么有些肺部可以预防COVID?
经过两年的生病和擦拭,科学家们对SARS-CoV-2的传播方式以及我们的身体在感染后的反应有了很多了解,但他们也有很多不了解的地方。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。但我们对肺部新冠病毒的了解大多来自于那些死于这种疾病的人的样本,而不是那些经历过这种疾病的人。
“只有当病人死亡时,你才能进入肺部,”来自NEIDL的杜安说。“显然,你不可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样本更难获得。”当你有病变的肺时,你就能得到终末期疾病的快照。”
为了应对这一挑战,杜安和澳门威尼斯人注册网站研究小组开发了一种新的模型——一种移植了人类肺组织并由干细胞衍生的人类免疫系统支持的小鼠——用于监测SARS-CoV-2感染和COVID-19疾病的不同阶段。杜安说,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相似。但当他们澳门威尼斯人注册网站研究同样拥有人类免疫系统的老鼠时,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。然后我们问了一个问题:“为什么肺是受保护的?”’这就是我们发现巨噬细胞的地方。”
“Protection-Defining基因”
杜安实验室的博士生、最新论文的第一作者德文·肯尼(Devin Kenney)表示,肺部受COVID影响更严重的一个特征是缺乏巨噬细胞多样性。它们被一种称为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。
“似乎是它们驱动了这种高度炎症反应,”Kenney (MED ' 27)说,“这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或调节性巨噬细胞)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群,其中既有调节性巨噬细胞,也有炎性巨噬细胞,你就可以更有效地调节驱动抗病毒反应的信号,在适当的时候关闭它们。”“然后,免疫系统可以非常迅速地清除病毒,保护组织。”
澳门威尼斯人注册网站研究人员将这种积极的抗病毒反应与一组11个基因联系起来,他们称之为“保护定义基因”。在有效抗性的情况下,这些基因更努力地工作,或者被称为上调。
“我们现在知道巨噬细胞不仅可以促进肺组织的保护,”杜安说。“我们也知道这些巨噬细胞需要表达的一组关键基因来保护肺部。”
他们还不知道的是,为什么有些人能让巨噬细胞的多种组合发挥作用,而另一些人却不能。这是未来澳门威尼斯人注册网站研究的目标。
杜安说:“我们在这里做的是真正的上游。“如果你能产生知识,更好地理解驱动肺部免受COVID-19保护的分子过程,那么一旦你对正在发生的事情有了很好的全面了解,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。了解到一些基因在对抗COVID中至关重要,为药物提供了潜在的新靶点。杜安说,随着新的冠状病毒变种迅速涌现并扎根,科学家找到针对病毒本身的药物的替代品非常重要。
他说:“随着时间的推移,病毒可以开始逃避这类药物。”“让你病重的不是病毒本身,而是免疫系统的过度反应。”
找到帮助患者产生更平衡免疫反应的药物可以“补充抗病毒策略”。
这项工作主要由波士顿大学启动基金、彼得·保罗职业发展教授职位和美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院提供支持。参与领导这项澳门威尼斯人注册网站研究的其他澳门威尼斯人注册网站研究人员包括医学院微生物学副教授约翰·h·康纳(John H. Connor)、医学院病理学和实验室医学助理教授尼古拉斯·克罗斯兰(Nicholas Crossland)、艺术与科学学院生物学和生物化学教授安德鲁·埃米利(Andrew Emili),以及普林斯顿大学分子生物学副教授亚历山大·普洛斯(Alexander Ploss)。
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