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肺部巨噬细胞能否成为对抗新冠病毒的武器?

2021-07-07  昵称76113...


“巨噬细胞对帮助COVID-19患者抵抗炎症并存活非常重要。”


编译:步摇
编辑:tuya
出品:财经涂鸦(ID:caijingtuya)

本文来自《Science American》3月27日发布的报道。 

为了抵抗呼吸道感染,身体需要两管齐下。首先,它将免疫细胞发送到现场以消灭病原体。然后,防御系统必须防止那些第一反应者迅速失控。如果这种“维持和平”的尝试失败了,那么发烧和咳嗽可能会升级为威胁生命的疾病,成千上万的COVID-19患者因这种疾病而死于大流行SARS-CoV-2病毒。

在大多数情况下,巨噬细胞(消耗病原体的大型免疫细胞)是第一反应者。但是,研究人员今天在《科学免疫学》杂志上报道表示,在感染了病毒性流感的小鼠的肺中,这些白细胞的一小部分正好相反:它们抑制了过度的炎症。苏州大学附属第一医院的免疫学家史玉芳说,这些巨噬细胞也存在于人肺中,这表明它们“对帮助COVID-19患者抵抗炎症并可能存活非常重要。”该医院向武汉市派遣了工作人员和物资,但施未参与这项新研究。

这项研究始于七年前,当时纽约大学朗格健康中心的免疫学家卡马尔·卡纳(Kamal Khanna)注意到他发现了令人惊叹的东西。当时,他的实验室正在研究一组类似的巨噬细胞,不是在肺部,而是在脾脏,即淋巴系统中的血液过滤器官。在显微镜下观察染色的小鼠组织上,巨噬细胞在脾脏富含免疫细胞的区域周围形成蓝环。“它们看起来像星云,”卡纳说。

这些单元不仅在视觉上令人印象深刻。当研究人员采用遗传策略消除巨噬细胞时,小鼠在感染了少量通常会清除的李斯特菌后仅两天就死亡了。另一个观察结果也令人吃惊:当其他免疫细胞堆积了脾脏中的抵抗感染区域时,这组巨噬细胞仍然存在。“而且我们认为,这种分隔也必须存在于(非免疫)器官中,” Khanna说。2017年发表的脾脏发现为肺部新分析奠定了基础。

在这个复杂的器官中,绝大多数巨噬细胞生活在称为肺泡的微小气囊中。但是,当研究人员在显微镜下检查肺部组织时,他们看到的数量却大大减少了,但情况却截然不同。与大型且圆形的肺泡巨噬细胞(AM)不同,稀有的巨噬细胞会伸长并带有伸张的手臂,在肺泡中找不到。这些新发现的细胞称为神经和气道相关巨噬细胞,即NAM,在气道聚集并与周围神经相互作用。卡纳说:“整个呼吸道分支被这些巨噬细胞照亮了。”

在另一组研究中,他的团队清除了AMs或NAMs的小鼠,然后用流感病毒感染了这些动物和正常小鼠,并比较了各组病毒的水平。这些实验揭示了工作的分工:AM有助于对抗病毒,而NAM则可以保持和平并防止组织受损

加州大学旧金山分校的巨噬细胞生物学家Mallar Bhattacharya说,这种差异可能对于设计针对炎症的疗法非常重要,而这是COVID-19中的一个大问题,他没有参与这项研究,但称之为研究 “用于清除特定巨噬细胞亚群的新颖工具的巧妙应用。”

耗尽NAM的小鼠产生了更高水平的几种炎症分子,包括一种叫做IL-6的分子,这种分子参与了一些患有严重COVID-19的患者中所谓的“细胞因子风暴”。在最近对武汉市191名接受该疾病治疗的人的研究中,死于该疾病的患者的血液IL-6水平比幸存者高。现在,临床试验正在评估COVID-19患者中IL-6阻断抗体(用于治疗类风湿关节炎的药物)。

这项新的研究没有解决NAM与神经的交织如何与这些免疫细胞的功能有关。Khanna希望通过消耗NAM并评估周围神经的健康状况,或者通过检查在不同类型的感染过程中如何影响气道神经来获得对未来小鼠研究的了解。鉴于最近的研究表明,神经元与免疫系统之间的联系很有趣,这表明肠道巨噬细胞与神经纤维之间的化学串扰可以控制蠕动,蠕动是食物在消化道中移动的过程。

一个更紧迫的问题是NAM是否参与了COVID-19。为此,Khanna与NYU Langone Health合作,从死于该病的人那里获取新鲜的肺组织,但这样做在后勤方面很困难,而且可能有风险,鉴于纽约市案件数量的增加,目前更大的挑战是“基本上,我们的实验室已经关闭”,Khanna说。

原文链接:

Could Newly Found “Peacekeeping” Cells Be a Weapon against COVID-19?
https://www.scientificamerican.com/article/could-newly-found-peacekeeping-cells-be-a-weapon-against-covid-19

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