《PNAS》COVID呼吸问题与失控的免疫反应有关

斯坦福大学医学研究人员发现Covid-19最常见症状之一——呼吸短促背后的机制。COVID-19后的呼吸问题是由一种被称为肺纤维化的疾病引起的。

　　

               

在人源化小鼠COVID肺纤维化模型中，抗CD47和IL-6阻断抗体治疗后，人肺组织纤维化减少。

斯坦福大学医学研究人员发现了COVID-19最常见症状之一——呼吸短促背后的机制。COVID-19后的呼吸问题是由一种被称为肺纤维化的疾病引起的，受损的肺会形成疤痕组织，这使得肺难以扩张和收缩。

领导这项研究的病理学助理教授Gerlinde Wernig医学博士说，长COVID病例可能会严重衰弱并对治疗产生抗药性。更糟糕的是，即使没有新的COVID-19感染，肺功能也可能继续下降。该团队发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上的新研究，确定了肺部发生的导致纤维化的原因:调节炎症和免疫反应的基因过度活跃。

这一发现带来了希望，有一天，靶向药物可以干预抑制损伤背后的基因，他们已经在小鼠实验中进行了测试。

“这是我们在慢性肺纤维化方面工作的延伸，”Wernig说。此前，Wernig和她的同事进行的研究表明，特定免疫过程的失调会导致肺纤维化。Wernig想知道长冠患者的肺部是否也发生了类似的情况。

跟踪模式

研究小组首先观察了5名COVID-19患者的肺组织样本，这些患者出现了一个或多个月的疾病症状(如呼吸短促)。Wernig说，感染SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)后出现症状的人的肺看起来像终末期肺纤维化患者的肺。通过分析患者组织样本中的单细胞，科学家们还发现了长冠患者组织样本和肺纤维化患者组织样本之间RNA产生模式的相似性(这可以暗示细胞的整体功能)。

“我们在所有人类新冠肺炎肺样本中都看到了同样的模式，”Wernig说。与其他肺部感染一样，肺部最初的COVID-19感染开启了炎症过程。然而，对于长时间感染COVID的患者来说，在病毒消失后很长一段时间内，免疫功能障碍仍在继续，这与慢性肺纤维化的情况类似。

在她之前的研究中，Wernig表明肺纤维化的特征是肺部一种称为白细胞介素-6的炎症标志物的产生激增，这与慢性炎症和瘢痕形成有关。此外，在肺纤维化中，被称为成纤维细胞的疤痕形成细胞会增加一种名为CD47的蛋白质的产生，这种蛋白质会阻止免疫系统控制成纤维细胞，这意味着疤痕组织的形成不受控制。研究人员还发现了一种名为pJUN的蛋白质的增加，这种蛋白质是疤痕形成的关键促进因素。

为了测试肺纤维化是否与COVID-19感染紧密相关，他们观察了感染SARS-CoV-2-like样病毒的小鼠的肺纤维化，发现纤维化和免疫功能障碍显著增加。“先天免疫细胞在感染后会疯狂，”Wernig说，他指的是免疫系统中形成抵御病原体的第一道防线的部分。

在一个更能代表人类生物学的小鼠模型中，研究人员发现，当小鼠感染SARS-CoV-2时，肺组织中的疤痕激增，白细胞介素-6、CD47和pJUN水平也大幅上升。这些实验也有好的一面。“当我们做同样的实验但阻断CD47和IL-6时，我们看到很少的纤维化，”Wernig说。“这暗示了治疗长冠的可能方法，包括使用靶向免疫阻断的药物。”

本文由斯坦福大学提供