來自蘇黎世聯邦理工學院等機構的科學家們通過研究發現,當小鼠被流感病毒感染時,肺部中原本的清道夫細胞—胚胎肺泡巨噬細胞(embryonic alveolar macrophages)或許就會快速死亡。
流感病毒或冠狀病毒的肺部幹按在老年人中經常會導致嚴重的疾病進展,這或許是由於誘發肺部組織出現損傷的過度炎性反應所致,其中具體的原因目前研究人員尚不清楚,作為機體免疫係統清道夫細胞的巨噬細胞或許在其中扮演著關鍵角色,其能釋放促炎性信使分子,從而誘發嚴重的免疫反應。
單核細胞衍生的肺泡巨噬細胞或能自主決定呼吸道病毒感染的嚴重後果。
近日,一篇發表在國際雜誌Science Immunology上題為“Monocyte-derived alveolar macrophages autonomously determine severe outcome of respiratory viral infection”的研究報告中,來自蘇黎世聯邦理工學院等機構的科學家們通過研究發現,當小鼠被流感病毒感染時,肺部中原本的清道夫細胞—胚胎肺泡巨噬細胞(embryonic alveolar macrophages)或許就會快速死亡,並在數天後由來自骨髓中的巨噬細胞所替代;感染越嚴重,就會有越多的胚胎肺泡巨噬細胞發生死亡。
巨噬細胞擁有多種功能,包括其是機體抵禦病原體的第一道防線,在發育生物學中,其大致分為兩個細胞群,在人類和小鼠機體中,所有的器官和組織都含有常駐的長效巨噬細胞,其能在胚胎發育過程中在胎兒肝髒中形成,並能在不同類型的組織中發揮不同的功能,肺部中的胚胎巨噬細胞往往參與到了在肺泡中發生的重要的氧氣-二氧化碳的交換中。第二類巨噬細胞群會在骨髓的血液形成過程中出現,其能通過血流遷移到不同的組織中,從而在其中成熟為組織特異性的巨噬細胞。
研究者Federica Piattini說道,直到現在,科學家們認為,骨髓來源的巨噬細胞與胎兒肝髒中的肺泡巨噬細胞擁有相同的功能,如今研究人員反駁了這一觀點,實際上,骨髓衍生的巨噬細胞會在病毒性肺部感染過程中引起損傷。隨後研究人員製造了兩組小鼠,其中一組含有源自胚胎階段的肺泡巨噬細胞,而另一組則含有骨髓衍生的巨噬細胞,當其被流感病毒感染時,攜帶骨髓衍生肺泡巨噬細胞的小鼠就會變得異常脆弱且容易死亡,嚴重疾病進展的一個原因就是巨噬細胞會引起強烈的炎症反應,即細胞因子風暴。研究者總結道,巨噬細胞的起源在疾病進展過程中扮演著重要角色,小鼠機體中流感病毒感染或會刺激肺泡巨噬細胞的替換。
研究者指出,將在小鼠機體中進行的流感病毒感染實驗與在人類機體中進行冠狀病毒感染實驗進行比較是非常有意義的,同時也是非常有效的;在COVID-19流行的情況下似乎也發生了類似的過程,此前研究表明,胚胎肺部巨噬細胞在疾病輕度進展的COVID-19患者機體中基本會被保留,而嚴重的疾病進展或許與骨髓衍生的炎性肺泡巨噬細胞相關。然而,在嚴重病毒感染的情況下,胚胎肺部巨噬細胞或許並不會被完全取代,這種替換似乎會發生在老年小鼠機體中,即使其從未被感染過也是如此;將肺泡巨噬細胞從老年小鼠移植到年輕小鼠體內或許就會導致嚴重的流感進展,乃至引起小鼠發生死亡。
眾所周知,老年人感染嚴重流感或COVID-19的風險要大得多,這當然存在幾個原因,然而最新的研究數據表明,在生命過程中,胚胎巨噬細胞的缺失或許就發揮了重要的作用。下一步研究人員還計劃研究死亡的胚胎肺泡巨噬細胞中的特殊分子機製。綜上,本文研究結果表明,肺泡巨噬細胞的起源並非是此前的研究經驗確定了其在複發性病毒感染過程中的長期功能。
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