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文献解读 | 某些肺部巨噬细胞可导致肺部遭受严重的病毒攻击

2021-01-06  科研情报站

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在某些情况下,肺部中的免疫细胞会导致病毒攻击的恶化。在一项新的研究中,来自瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员描述了不同种类的称为巨噬细胞的免疫细胞如何在肺部产生,以及其中的哪些巨噬细胞可能导致严重的肺部疾病。这些研究结果可能有助于在未来治疗COVID-19等疾病。相关研究结果于2020年12月30日在线发表在Immunity期刊上,论文标题为“Distinct developmental pathways from blood monocytes generate human lung macrophage diversity”。

图片来自Immunity, 2020, doi:10.1016/j.immuni.2020.12.003。

肺部的结构使它们暴露在空气和血液中的病毒和细菌面前。作为一种免疫细胞,巨噬细胞保护肺部免受此类攻击。但在某些条件下,肺部巨噬细胞也可能导致严重的肺部疾病,如慢性阻塞性肺疾病(COPD)和COVID-19。到目前为止,对人类肺部巨噬细胞产生的研究还很有限。

巨噬细胞可以由不同起源的单核细胞发育而来,可分为遗传上不同的主要类型。在人类中,存在两种主要的单核细胞:“经典”CD14+单核细胞和“非经典”CD16+单核细胞。

在这项新的研究中,这些研究人员利用一种模型直接在活体肺部中研究肺部巨噬细胞的产生。这与研究单个细胞中基因活性的方法--RNA测序---相结合,发现了血液中的单核细胞如何成为人类肺部巨噬细胞。

论文通讯作者、卡罗林斯卡学院医学系副教授Tim Willinger说,“在我们的研究中,我们发现经典CD14+单核细胞迁移到气管和肺组织中,并转化为保护肺部健康和功能的巨噬细胞。我们还发现了一种特殊的单核细胞,即CD14+HLA-DRhi单核细胞,它们是介于血液单核细胞和气道巨噬细胞之间的中间免疫细胞。这些CD14+HLA-DRhi单核细胞可以离开血液循环,迁移到肺组织中。”

然而,非经典CD16+单核细胞在肺部的许多血管中发育成巨噬细胞,并不会迁移到肺组织中。

论文第一作者、Willinger实验室博士生Elza Evren说,“肺部的某些巨噬细胞很可能与一些严重的肺部疾病有关。比如,在呼吸道感染中,肺部中的单核细胞会发育成巨噬细胞,从而对抗病毒和细菌。但是,某种类型的巨噬细胞也可能促进严重的炎症和感染。”

在感染导致COVID-19的新型冠状病毒SARS-CoV-2的情况下,这些研究人员认为保护性、抗炎性的巨噬细胞被来自血液单核细胞的促炎性肺部巨噬细胞所取代。

Willinger说,“这些血液单核细胞衍生的巨噬细胞的存在在其他研究中已被证明与COVID-19患者的病情严重程度和肺部损伤的程度有关。重症COVID-19患者血液中的CD14+HLA-DRhi单核细胞也较少,这可能是因为它们从血液中移入肺部。鉴于它们在快速炎症反应中的重要作用,我们的研究结果表明,未来的治疗应该关注促炎性巨噬细胞和单核细胞,以减少重症COVID-19患者的肺部损伤和死亡率。”

参考资料:

1.Elza Evren et al. Distinct developmental pathways from blood monocytes generate human lung macrophage diversity. Immunity, 2020, doi:10.1016/j.immuni.2020.12.003.

2.New research may explain severe virus attacks on the lungs
/pub_releases/2020-12/ki-nrm123020.php

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