新冠病毒可導(dǎo)致一些患者出現(xiàn)急性呼吸窘迫、器官損傷或死亡。盡管醫(yī)學(xué)研究此前已發(fā)現(xiàn)，部分新冠患者發(fā)生重癥或死亡并不是直接由病毒本身導(dǎo)致的，而是源于病毒感染人體的某些細(xì)胞引發(fā)體內(nèi)炎癥“風(fēng)暴”反應(yīng)。研究人員也一直試圖闡釋新冠病毒為何能夠“引爆”這些細(xì)胞，產(chǎn)生致命的炎癥反應(yīng)。
據(jù)3月6日發(fā)表在《自然》期刊上的研究表明，新冠病毒可以感染兩種免疫細(xì)胞：肺部的巨噬細(xì)胞和血液中的單核細(xì)胞。一旦感染就會引發(fā)炎癥反應(yīng)，而病毒甚至可以在免疫細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制。該研究也揭示了病毒是如何進(jìn)入免疫細(xì)胞的。研究者表示，受感染的免疫細(xì)胞可以為藥物開發(fā)提供潛在的目標(biāo)。
新冠病毒能感染2種免疫細(xì)胞
引發(fā)“細(xì)胞焦亡”炎癥反應(yīng)
該研究由美國馬薩諸塞州波士頓兒童醫(yī)院細(xì)胞和分子醫(yī)學(xué)項目研究人員領(lǐng)導(dǎo)。該醫(yī)院的免疫學(xué)專家朱迪·利伯曼和同事研究了新冠患者的血液樣本，他們發(fā)現(xiàn)大約 6%的單核細(xì)胞感染了新冠病毒。而在新冠死亡患者肺部中，研究人員發(fā)現(xiàn)肺部的巨噬細(xì)胞激活了炎癥小體。綜合表明，抗體介導(dǎo)的新冠病毒被單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞“攝取”，進(jìn)而引發(fā)炎癥性細(xì)胞死亡，即細(xì)胞焦亡（Pyroptosis），從而導(dǎo)致全身性炎癥反應(yīng)。
▲新冠病毒可以進(jìn)入肺部的巨噬細(xì)胞，引發(fā)大規(guī)模的炎癥反應(yīng)
單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞均是白細(xì)胞，是人體免疫系統(tǒng)內(nèi)用來識別外來病原體的“前哨”細(xì)胞。它們的日常工作，就是在血液和組織里循環(huán)，找到并消滅病原體。它們有很強(qiáng)的吞噬能力，通過“吃掉”病原體的方式，確切地說，是通過包圍和吸收的方式，來把病原體消滅掉，以防止其感染其他人體細(xì)胞。一旦吸收了病毒病原體，單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞就會通過類似細(xì)胞垃圾處理器的“胞內(nèi)體”來處理病毒。
但是對新冠病毒而言，這種情況不會發(fā)生。相反，新冠病毒會脫離“胞內(nèi)體”并逃逸到細(xì)胞內(nèi)，并在免疫細(xì)胞內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行自我復(fù)制?！耙坏┎《颈幻庖呒?xì)胞吸收，它們就開始復(fù)制，這令人驚訝?！崩f道。
當(dāng)免疫細(xì)胞內(nèi)病毒繁殖復(fù)制時，細(xì)胞自身就引發(fā)了下一級警報。這些警報會激活炎癥小體，從而觸發(fā)促炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生，進(jìn)而經(jīng)歷一種與炎癥相關(guān)的細(xì)胞死亡，即細(xì)胞焦亡。本質(zhì)上而言，是將整個細(xì)胞全部“燒掉”，通過“火熱死亡”阻止病毒的復(fù)制繁殖。
“而當(dāng)細(xì)胞焦亡時，它們會破裂釋放出各種炎癥蛋白，進(jìn)而召喚更多的免疫細(xì)胞來感染處?！崩f。因此，一連串的全身炎癥反應(yīng)就此形成。利伯曼解釋稱，“一旦它開始，我們就沒有任何辦法來處理。該反應(yīng)就像一場小火。它會蔓延、爆炸，沒有任何滅火機(jī)制能夠?qū)⑵鋼錅??！?/p>
在對比健康人士、新冠住院患者和肺炎患者的血細(xì)胞時，研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞焦亡在新冠患者體內(nèi)更加頻繁?！案腥拘鹿诓《镜幕颊?，有更多的炎癥小體和垂死的細(xì)胞?！崩f道，“所以很可能是新冠病毒特別擅長誘導(dǎo)這些細(xì)胞，但我們目前還不知道為什么會這樣?！?/p>
該研究有助于解釋老年人、糖尿病等患者
為何感染新冠的風(fēng)險更高
利伯曼表示，這項研究還有助于解釋為什么老年人、肥胖患者以及糖尿病患者等感染新冠的健康風(fēng)險更高。例如，此前東英吉利大學(xué)和英國Quadram研究所的研究顯示，人體脂肪組織除了含有脂肪細(xì)胞之外，還有一定數(shù)量的免疫細(xì)胞。病毒也會導(dǎo)致脂肪組織中的巨噬細(xì)胞感染，產(chǎn)生強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)。從而加重新冠感染患者的病情，甚至帶來死亡威脅。
新冠病毒主要通過ACE-2受體進(jìn)入細(xì)胞，這是病毒的主要切入點。但單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞缺乏ACE-2，新冠病毒又是如何進(jìn)入這些免疫細(xì)胞的？據(jù)研究顯示，病毒在抗體的幫助下通過一種稱為Fcγ受體的表面蛋白潛入。當(dāng)病毒遇到附著在Fcγ受體上的抗體時，病毒就會被“舀入”免疫細(xì)胞中。
利伯曼表示，并非所有的抗體都能促進(jìn)病毒進(jìn)入細(xì)胞，只有具有Fcγ受體的單核細(xì)胞能夠被感染。其領(lǐng)導(dǎo)的研究小組表示，接種輝瑞和BioNTech開發(fā)的mRNA疫苗的人產(chǎn)生的抗體不允許單核細(xì)胞吸收新冠病毒。賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)研究所所長約翰·惠利也表示，需要更多的研究來探索哪些類型的抗體有助于單核細(xì)胞吸收病毒。
另外，并非所有單核細(xì)胞都識別相同的抗體。該研究發(fā)現(xiàn)，新冠患者傾向于擁有更多具有CD16受體的單核細(xì)胞。CD16受體識別抗體與單核細(xì)胞連接，觸發(fā)細(xì)胞吸收病毒。一旦病毒進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，其就會開始自我復(fù)制，進(jìn)而引發(fā)破壞性的炎癥反應(yīng)。