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世界各地有超過(guò)300萬(wàn)人死于嚴(yán)重的COVID-19病毒,如今在印度每天仍有成千上萬(wàn)的人不幸地喪生。盡管在一年多的時(shí)間里已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了有效的疫苗,診斷測(cè)試和治療方法,取得了令人難以置信的進(jìn)步,但我們?nèi)匀徊磺宄尾亢蜕眢w其他部位到底發(fā)生了什么,從而導(dǎo)致致命的后果。 《自然》雜志上的兩項(xiàng)最新研究提供了有關(guān)SARS-CoV-2(引起COVID-19的冠狀病毒)對(duì)人體的影響的最詳細(xì)的分析[1,2]。研究表明,在晚期感染人群中,SARS-CoV-2經(jīng)常會(huì)在死亡前在肺部引發(fā)一系列毀滅性的宿主事件。這些事件包括失控的炎癥和肺無(wú)法修復(fù)的嚴(yán)重的組織破壞。 兩項(xiàng)研究均得到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的支持。一個(gè)來(lái)自紐約哥倫比亞大學(xué)的本杰明•伊扎爾(Benjamin Izar)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)。另一個(gè)是由雷格夫(Aviv Regev)領(lǐng)導(dǎo)的小組,該小組現(xiàn)在在Genentech,以前在麻省理工大學(xué)和麻省劍橋的哈佛大學(xué)任職。 每個(gè)小組分析了從COVID-19患者死亡后不久采集的組織樣本。伊扎爾的團(tuán)隊(duì)建立了快速尸檢程序,以在死亡后數(shù)小時(shí)內(nèi)收集并凍結(jié)樣本。他和他的團(tuán)隊(duì)對(duì)對(duì)來(lái)自19名男性和女性肺組織的約116000個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞RNA測(cè)序。同樣,雷格夫的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)尸檢生物庫(kù),其中包括來(lái)自11個(gè)器官系統(tǒng)的420個(gè)樣本,這些樣本被用于生成肺,腎,肝和心臟組織的多個(gè)單細(xì)胞圖譜。 伊扎爾(Izar)的小組發(fā)現(xiàn),死于COVID-19的人的肺部充滿了稱為巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞。盡管巨噬細(xì)胞通?梢詭椭挚箓魅拘圆《,但在這種情況下,它們似乎會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重炎癥的惡性循環(huán),進(jìn)一步破壞肺組織。研究人員還發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生高水平的IL-1β,IL-1β是一種稱為細(xì)胞因子的小炎癥蛋白。這表明減少IL-1β作用的藥物可能有望控制該病患者的肺部炎癥。 當(dāng)機(jī)體清除并從典型的呼吸道感染(例如流感)中恢復(fù)過(guò)來(lái)時(shí),肺部就會(huì)修復(fù)損傷。但是在嚴(yán)重的COVID-19中,兩項(xiàng)研究都表明并非都是如此。SARS-CoV-2不僅破壞了氣囊中稱為肺泡的細(xì)胞,這些細(xì)胞對(duì)于氧氣和二氧化碳的交換必不可少,而且不受控制的炎癥顯然也損害了剩余細(xì)胞修復(fù)損傷的能力。實(shí)際上,肺部的再生細(xì)胞被懸浮在一種修復(fù)性的邊緣狀態(tài)中,無(wú)法完成替換健康的肺泡組織所需的最后步驟。 在兩項(xiàng)研究中,肺組織中還含有異常大量的成纖維細(xì)胞。伊扎爾(Izar)的團(tuán)隊(duì)更進(jìn)一步地顯示出特定類型的病理性成纖維細(xì)胞數(shù)量增加,這可能導(dǎo)致嚴(yán)重COVID-19中迅速出現(xiàn)的肺部瘢痕形成(肺纖維化)。該發(fā)現(xiàn)指向特定的成纖維細(xì)胞蛋白,這些蛋白可以作為藥物靶標(biāo)來(lái)阻止有害作用。 雷格夫(Regev)的團(tuán)隊(duì)還描述了病毒如何影響身體的其他部位。一個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是,在死者的肝臟,腎臟或心臟組織中沒(méi)有直接SARS-CoV-2感染的證據(jù)。然而,仔細(xì)觀察心臟組織發(fā)現(xiàn)廣泛的損傷,證明許多不同類型的冠狀病毒都改變了它們的遺傳程序。是否因?yàn)樵摬《驹谒劳銮耙呀?jīng)從心臟清除了,尚待確定。或者,心臟損害可能不是由SARS-CoV-2直接引起的,可能是由繼發(fā)性免疫和/或代謝破壞引起的。 這兩項(xiàng)研究共同為COVID-19最嚴(yán)重和致命病例的病理學(xué)提供了更清晰的圖像。來(lái)自這些細(xì)胞圖譜的數(shù)據(jù)已經(jīng)免費(fèi)提供給世界各地的其他研究人員進(jìn)行探索和分析。希望這些龐大的數(shù)據(jù)集,加上未來(lái)對(duì)在這場(chǎng)大流行中不幸喪生的人們的分析和研究,將提高我們對(duì)幸存患者長(zhǎng)期并發(fā)癥的理解。它們現(xiàn)在也將成為開(kāi)發(fā)有希望的治療方法的重要基礎(chǔ)資源,目的是預(yù)防COVID-19引起的并發(fā)癥和死亡。 參考文獻(xiàn): [1] A molecular single-cell lung atlas of lethal COVID-19. Melms JC, Biermann J, Huang H, Wang Y, Nair A, Tagore S, Katsyv I, Rendeiro AF, Amin AD, Schapiro D, Frangieh CJ, Luoma AM, Filliol A, Fang Y, Ravichandran H, Clausi MG, Alba GA, Rogava M, Chen SW, Ho P, Montoro DT, Kornberg AE, Han AS, Bakhoum MF, Anandasabapathy N, Suárez-Fariñas M, Bakhoum SF, Bram Y, Borczuk A, Guo XV, Lefkowitch JH, Marboe C, Lagana SM, Del Portillo A, Zorn E, Markowitz GS, Schwabe RF, Schwartz RE, Elemento O, Saqi A, Hibshoosh H, Que J, Izar B. Nature. 2021 Apr 29. [2] COVID-19 tissue atlases reveal SARS-CoV-2 pathology and cellular targets. Delorey TM, Ziegler CGK, Heimberg G, Normand R, Shalek AK, Villani AC, Rozenblatt-Rosen O, Regev A. et al. Nature. 2021 Apr 29. 文章來(lái)源于:https://directorsblog.nih.gov/ 本文轉(zhuǎn)載自臨床實(shí)驗(yàn)室 |