暨大学者最新发现:体温升高可能有助于降低新冠患者死亡率

----人体对抗新冠肺炎的机制:高烧

【字体: 时间:2020年12月28日 来源:暨南大学

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  研究报告用计算和实验证据证实:新冠病毒在高烧体温下侵染性大大降低,高烧可能显著改善疾病的进展和预后。

  

近日,暨南大学、广州再生医学与健康广东省实验室、深圳承启生物科技有限公司、南方医科大学的研究者联合发表最新研究报告,用计算和实验证据证实:新冠病毒在高烧体温下侵染性大大降低,高烧可能显著改善疾病的进展和预后。

新冠肆虐已一年有余,在没有特效药,且病毒变异、疫苗尚存在种种不确定性的状况下,如何有效改善疾病的进展、降低死亡率,成为新冠救治中的头号话题。本项研究发现,人体早有有效对抗新冠肺炎的机制:高烧。

新冠病毒依赖其表面的S蛋白与人细胞表面的ACE2受体结合,进而入侵细胞。在39-40°C的高温下,新冠病毒S蛋白与ACE2的结合力大大减弱。研究者使用了分子动力模拟发现了这一现象,然后用体外实验和假病毒感染实验进一步证实了这一现象。

临床标本的qRT-PCR结果也显示,新冠患者体温<38°C者,其体内的新冠病毒载量远超体温>38°C患者。因此,在感染初期,较高的体温可以有效减缓新冠病毒侵染人体细胞的速度,使得人体有更多的时间调动免疫系统来应对病毒,从而使得症状变轻、死亡率降低。而在晚期,由于新冠病毒已经在体内广泛感染,造成了严重的细胞因子风暴和并发症,因此晚期高温只能给人体带来损害,而不能杀灭病毒。

这一推论也得到了钟南山院士团队和美国一家医院的临床数据支持:早期(入院)体温是唯一显著影响预后的病理因素,入院体温高者死亡率显著较低,而后期体温高则不会降低死亡率。

虽然发烧是人体对外来病原微生物的普遍反应,但就冠状病毒而言,发烧并非总能抑制冠状病毒的侵染。本研究的计算与实验证据显示,与新冠病毒高度同源的SARS病毒,在高温下与ACE2的结合力并不会变弱,亦即其在高温下的侵染性不会减弱。这一区别源于这两种冠状病毒S蛋白的RBD结构域的结构不同,因此与ACE2结合时的温度特性截然不同。高温时,SARS病毒的RBD结构域较为紧密,保持良好的结合能;而新冠病毒的RBD结构域则相对松散,结合能较低。

值得注意的是,这种差异并非RBD结构域的几个氨基酸的简单变异。对2300名病人的临床数据分析表明,新冠病毒和SARS病毒对人体免疫系统的刺激方式截然不同:新冠病毒在感染早期对免疫系统刺激较弱,因此相对不易立即引起高烧,从而使其保持较强的感染性与传播性。而SARS病毒在感染早期时强烈刺激免疫系统,引发高烧,在结合力不减弱的前提下,高温有利于病毒在体内的扩散,有利于病毒尽快侵染更多的细胞。因此,这种分子结构与免疫反应之间的协同进化关系,提示着新冠病毒在武汉暴发之前可能早已在局部人群中存在,并在不断的演化中充分适应了人体。

自新冠疫情暴发以来,人们对新冠患者早期的发烧一般都采取降低体温的措施。此项研究结果提示,给新冠患者在早期就采取降低体温的做法可能助长了病毒的侵染,从而加重了病情;而早期一过性的高烧可能有助于治疗和降低死亡率。

本研究通讯作者为张弓教授(暨南大学/承启生物)、董鸣教授(广州再生医学与健康广东省实验室/承启生物)、张其威教授(暨南大学/南方医科大学)。

参考文献:
Zhonghua Zhou, Ziyi Yang, JunxianOu, Hong Zhang, Qiwei Zhang, Ming Dong and Gong Zhang. "Temperature Dependence of the SARS-CoV-2 affinity to human ACE2 determines COVID-19 progression and clinical outcome." Computational and Structural Biotechnology Journal.  2021, 19: 161-167.

Guan W-J et al. Clinical characteristics of 2019 novel coronavirus infection inChina. MedRxiv 2020.

Tharakan S et al. Body temperature correlates with mortality in COVID-19patients. Crit Care 2020;24(1):1–3.


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