新發現的“維和”細胞或是對抗COVID-19的有效武器

作者:佚名 來源:生物穀 日期:20-04-13

        為了對抗呼吸道感染,身體需要雙管齊下。首先,它將免疫細胞送到現場消滅病原體。然後,防禦係統必須防止那些第一反應者失去控製。如果這種"維持和平"的努力失敗,一場普通的發燒和咳嗽可能會升級為危及生命的疾病--在SARS-CoV-2病毒引起的全球大流行中,數以萬計的COVID-19患者就發生了這種情況。

        在很大程度上,巨噬細胞--吞噬病原體的大型免疫細胞--是第一反應者。然而,研究人員近日在《科學免疫學》(Science Immunology)雜誌上發表報告稱,在感染了病毒性流感的小鼠的肺部中,一小部分白細胞起到了相反的作用:它們抑製了過度的炎症反應。這些維持和平的巨噬細胞也存在於人類肺部,這表明它們"可能對幫助COVID-19患者抵抗炎症並存活下來非常重要,"蘇州大學第一附屬醫院的免疫學家時玉舫說。該醫院將工作人員和物資送往武漢,但時並未參與這項新研究。

        這項研究始於7年前,當時紐約大學朗格尼健康中心(NYU Langone Health)的免疫學家Kamal Khanna注意到一件令他震驚的事情。當時,他的實驗室正在研究一組類似的巨噬細胞--不是在肺裏,而是在脾裏,脾是淋巴係統中的一個血液過濾器官。在顯微鏡下觀察染色的小鼠組織,巨噬細胞在脾髒富含免疫細胞的區域周圍形成藍色環。"它們看起來像星雲," Khanna說。

        這些細胞不僅在視覺上令人印象深刻。當研究人員使用智能的遺傳策略清除巨噬細胞時,小鼠在感染少量李斯特菌後僅兩天就死亡了,而它們通常會清除掉這些病菌。另一個引人注目的發現是:當其他免疫細胞聚集在脾髒的抗感染區域時,這群巨噬細胞卻停滯不前。"我們認為,這種劃分也存在於(非免疫的)器官中," Khanna說。2017年發表的脾髒研究結果為肺部的新分析奠定了基礎。

        在這個複雜的器官中,絕大多數巨噬細胞生活在稱為肺泡的微小氣囊中。但當研究人員在顯微鏡下檢查肺組織時,他們發現數量少得多,但卻截然不同。巨噬細胞不像肺泡巨噬細胞(AMs)那樣又大又圓,罕見的巨噬細胞被拉長,伸出雙臂--且在肺泡中找不到它們。這些新發現的細胞被稱為神經和氣道相關的巨噬細胞(NAMs),它們聚集在氣道並與周圍的神經相互作用。"整個氣道分支都被這些巨噬細胞點亮了,"Khanna說。

        在另一組研究中,他的團隊耗盡了小鼠的AMs或NAMs,然後用流感病毒感染這些動物和正常小鼠,並比較各組的病毒水平。這些實驗揭示了一個分工:AMs幫助對抗病毒,而NAMs維持和平,防止組織損傷。

        加州大學舊金山分校巨噬細胞生物學家Mallar Bhattacharya說,這種分化可能對於設計療法針對炎症是重要的,這在COVID-19患者體內是一個大問題,他並沒有參與這項研究,但稱之為"新工具在清除特殊巨噬細胞亞群中的聰明的應用。"

        NAM耗竭的小鼠產生了更高水平的幾種炎症分子,包括一種被稱為IL-6的分子,它參與了所謂的"細胞因子風暴",這種風暴出現在一些嚴重的COVID-19患者身上。在最近的一項研究中,武漢191名接受了治療的患者中,死亡的患者血中IL-6水平高於幸存者。臨床試驗目前正在評估COVID-19患者服用IL-6阻滯劑的療效。IL-6阻滯劑是一種用於治療類風濕性關節炎的藥物。

        這項新的研究並沒有說明NAMs與神經的相互作用是如何與這些免疫細胞的功能相關的。Khanna希望通過消耗NAMs和評估周圍神經的健康狀況,或者通過研究不同類型感染對氣道神經的影響,在未來的小鼠研究中獲得啟發。最近的研究表明,腸道巨噬細胞和神經纖維之間的化學交流可以控製蠕動,即食物在消化道內的移動過程。

        一個更緊迫的問題是NAMs是否與COVID-19有關。為此,Khanna正在與紐約大學朗格尼健康中心合作,從死於COVID-19的人身上獲取新鮮的肺組織,但這樣做在邏輯上是困難的,而且可能有風險。鑒於紐約市的病例數量不斷上升,目前一個更大的挑戰是,"我們的實驗室基本上已經關閉了," Khanna說道。

關鍵字:維和,COVID-19

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