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炎症或能解释人群对重症COVID-19易感性的差异

2020-09-23 09:31:17来源:生物谷

  COVID-19的感染程度可以有很大不同,有些人完全没有症状,而有些人则会引发生命危险,有些人则很容易受到非常严重的影响;SARS-CoV-2对男性、年轻较大、及患有诸如糖尿病和肥胖症等疾病的人群影响较大,在英国和其它西方国家中,少数民族也会受到不同比例的影响。

  尽管很多因素都会影响人们受疾病影响的严重程度,包括获得医疗服务的机会、职业接触和污染等环境风险等,但如今科学家们越来越清楚的是,对于一些高风险群体,机体对免疫系统的反应,即炎症或许就能解释为何其会生病。具体来讲,我们所看到的与糖尿病、肥胖、年龄和性别相关的风险都与免疫系统在面对病毒时的功能紊乱有关。

  很多COVID-19患者的一个共同特点就是,由于其机体免疫系统过度活跃,往往会造成严重的肺部损伤,其主要特点就是会产生大量名为细胞因子的炎性产物,这就是所谓的细胞因子风暴;细胞因子是机体免疫反应中真正强大的工具,比如,其能阻断病毒的再生,然而,有些细胞因子的作用如果不加以控制的话就会诱发机体真正的损伤,比如帮助引入其它免疫细胞来对抗感染,或增强机体招募细胞穿过血管的能力,这或许就是细胞因子风暴中所发生的事情。

  很多白细胞也会分泌细胞因子,但诸如单核细胞和巨噬细胞等特殊细胞似乎是产生细胞因子风暴的最大元凶,当控制得当时,这些细胞就是一种善的力量,其能帮助检测并摧毁所遇到的威胁,清除并帮助修复受损的组织;然而,在重症COVID-19中,单核细胞和巨噬细胞的功能会失灵,这在糖尿病和肥胖患者中尤其如此。

  如果控制不好的话,糖尿病会导致患者机体中血糖水平升高,最近一项研究结果表明,在COVID-19中,巨噬细胞和单核细胞或会对高水平的葡萄糖做出反应,其结果令人担忧;SARS-CoV-2需要锁定宿主细胞表面的一个靶点来入侵宿主细胞,其往往会选择细胞表面名为ACE2的蛋白,葡萄糖会增加巨噬细胞和单核细胞表面ACE2的水平,从而帮助病毒感染本应该帮助杀灭杀灭病毒的细胞。

  一旦病毒安全进入细胞内后就会开始产生大量的炎性细胞因子,从而就有效启动了细胞因子风暴,葡萄糖的水平越高,病毒在细胞内的复制就越成功,而从本质上来将,葡萄糖或许就为病毒提供了一定的燃料;但这似乎并没有结束,病毒还会使得其所感染的免疫细胞制造损伤肺部的产物,比如活性氧,而在此基础之上,病毒还会降低其它免疫细胞杀灭病毒的能力,比如淋巴细胞等。

  肥胖还会诱发机体葡萄糖水平上升,与糖尿病类似的是,这会影响巨噬细胞和单核细胞的激活,有研究表明,来自肥胖个体机体的巨噬细胞是SARS-CoV-2滋生的理想场所。糖尿病和肥胖所诱发的炎症也会出现在一些老年人机体中,比如60岁以上的老年人等,这是一种称之为炎症老化的现象。炎症的主要特点是机体中会出现高水平的促炎性细胞因子,其受到了多种因素的影响,包括遗传、微生物组和肥胖等。

  许多老年人机体中也会存在较低水平的淋巴细胞,正是这种细胞才能够特异性地靶向摧毁病毒;这就意味着,对于一些老年人而言,其机体免疫系统不仅对抗感染的能力较差,而其更容易导致破坏性免疫反应的出现,而淋巴细胞较少也意味着疫苗的作用可能并不大,而这一点在未来开发COVID-19疫苗上必须被考虑到。另外一个让研究人员一直担心的问题就是为何男性似乎更易于受到COVID-19的影响,其中一个原因就是男性会比女性更易于遭受到SARS-CoV-2的感染,病毒用于粘附和感染细胞的ACE2受体在男性中的表达水平要高于在女性机体中,同时男性机体中也拥有高水平的TMPRSS2酶类,其能促进病毒进入宿主细胞。另外,免疫学研究也提供了解释性别差异的线索,长期以来,我们都知道男性和女性在免疫方面存在一些差异,在COVID-19中尤其如此。

  最近一项研究中,研究人员对男性和女性在应对COVID-19的感染中机体所出现的免疫反应进行了追踪和比较,结果发现,男性更有可能衍生出非典型的单核细胞,这些单细胞具有潜在的促炎性特性,其能够制造出典型的细胞因子风暴;而女性则拥有更为强大的T细胞反应,其是有效杀灭病毒所需要的,然而年龄的增加和拥有较高的BMI或会逆转女性机体中的保护性免疫效应。

  诸如此类研究就凸显了人与人之间的差异,我们对这些差异和易感性理解地越多,就越能考虑如何最好地治疗每位患者,当然后期研究人员还需要协同深入研究来考虑人群机体免疫功能的差异,并将不同人口结果的人群纳入到药物和疫苗临床试验中去。(生物谷Bioon.com)

  参考资料:

  【1】Epidemiology of COVID-19

  【2】Coronavirus: Why Men are More Vulnerable to Covid-19 Than Women?

  【3】The role of macrophages in obesity-associated islet inflammation and β-cell abnormalities

  【4】Causes, consequences, and reversal of immune system aging

  【5】Sex differences in immune responses to SARS-CoV-2 that underlie disease outcomes

  【6】Inflammation: The key factor that explains vulnerability to severe COVID

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