劍橋治療免疫學(xué)和傳染病研究所 (CITIID) 和 Wellcome Sanger 研究所的科學(xué)家表明,感染 SARS-CoV-2 后,肺內(nèi)壁細(xì)胞、鼻腔細(xì)胞和血液中的免疫細(xì)胞表現(xiàn)出炎癥反應(yīng)減弱在肥胖患者中,產(chǎn)生抵抗感染所需的次優(yōu)水平的分子。
劍橋大學(xué)的科學(xué)家說(shuō),由于炎癥免疫反應(yīng)較差,肥胖的人可能更容易感染嚴(yán)重的 COVID-19。
自大流行開(kāi)始以來(lái),已確診近 7.6 億例新冠病毒(SARS-CoV-2)感染病例,近 690 萬(wàn)人死亡。雖然有些人的癥狀非常輕微,甚至沒(méi)有,但其他人的癥狀要嚴(yán)重得多,包括需要呼吸機(jī)支持的急性呼吸窘迫綜合征。
嚴(yán)重新冠肺炎( COVID-19) 的主要危險(xiǎn)因素之一是肥胖,其定義為體重指數(shù) (BMI) 超過(guò) 30。超過(guò) 40% 的美國(guó)成年人和 28% 的英國(guó)成年人被歸類(lèi)為肥胖。
盡管許多流行病學(xué)研究都顯示了這種聯(lián)系,但直到現(xiàn)在,尚不清楚為什么肥胖會(huì)增加個(gè)體患重癥 COVID-19 的風(fēng)險(xiǎn)。一種可能的解釋被認(rèn)為是肥胖與炎癥有關(guān):研究表明,肥胖的人血液中已經(jīng)含有更高水平的與炎癥相關(guān)的關(guān)鍵分子。過(guò)度活躍的炎癥反應(yīng)可以解釋這種聯(lián)系嗎?
Menna Clatworthy 教授是劍橋大學(xué)的臨床科學(xué)家,在 CITIID 研究組織免疫細(xì)胞,同時(shí)在 Addenbrooke 醫(yī)院(劍橋大學(xué)醫(yī)院 NHS 基金會(huì)信托基金的一部分)照顧患者。她說(shuō):“在大流行期間,我在 COVID 病房看到的大多數(shù)年輕患者都肥胖。鑒于我們對(duì)肥胖的了解,如果你問(wèn)我為什么會(huì)這樣,我會(huì)說(shuō)這很可能是由于過(guò)度炎癥所致。我們發(fā)現(xiàn)的情況完全相反?!?/p>
Clatworthy 和她的團(tuán)隊(duì)分析了從 13 名需要機(jī)械通氣和重癥監(jiān)護(hù)治療的重癥 COVID-19 肥胖患者和 20 名對(duì)照組(非肥胖 COVID-19 患者和通氣非 COVID-19 患者)中采集的血液和肺樣本。其中包括入住 Addenbrooke 醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室的患者。
她的團(tuán)隊(duì)使用一種稱為轉(zhuǎn)錄組學(xué)的技術(shù)來(lái)研究這些關(guān)鍵組織中細(xì)胞的活動(dòng),該技術(shù)著眼于我們的 DNA 產(chǎn)生的 RNA 分子。他們的研究結(jié)果發(fā)表在美國(guó)呼吸和重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)學(xué)雜志上。
與預(yù)期相反,研究人員發(fā)現(xiàn)肥胖患者的肺部免疫和炎癥反應(yīng)不活躍。特別是,與非肥胖患者相比,肺內(nèi)壁細(xì)胞和一些免疫細(xì)胞在負(fù)責(zé)產(chǎn)生兩種稱為干擾素 (INF) 的分子的基因中具有較低水平的活性,干擾素-α和干擾素-γ,有助于控制免疫系統(tǒng)和引起炎癥的腫瘤壞死因子 (TNF) 的反應(yīng)。
當(dāng)他們觀察來(lái)自一個(gè)獨(dú)立隊(duì)列的 42 名成年人血液中的免疫細(xì)胞時(shí),他們發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似但不太明顯的干擾素生成基因活性降低以及血液中 IFN-α 水平降低。
Clatworthy 教授說(shuō):“這真是令人驚訝和出乎意料。在我們研究的每種細(xì)胞類(lèi)型中,我們發(fā)現(xiàn)負(fù)責(zé)經(jīng)典抗病毒反應(yīng)的基因不太活躍。他們完全被靜音了?!?/p>
該團(tuán)隊(duì)能夠在從患有 COVID-19 的肥胖兒童身上提取的鼻腔免疫細(xì)胞中復(fù)制其發(fā)現(xiàn),他們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn)產(chǎn)生 IFN-α 和 IFN-γ 的基因的活性水平較低。這很重要,因?yàn)楸亲邮遣《镜娜肟谥?,那里?qiáng)大的免疫反應(yīng)可以防止感染進(jìn)一步擴(kuò)散到體內(nèi),而較差的反應(yīng)則效果較差。
對(duì)這一發(fā)現(xiàn)的一個(gè)可能解釋涉及瘦素,這是一種在脂肪細(xì)胞中產(chǎn)生的控制食欲的激素。瘦素還在免疫反應(yīng)中發(fā)揮作用:在體重正常的個(gè)體中,荷爾蒙水平會(huì)隨著感染而增加,并直接刺激免疫細(xì)胞。但是肥胖人群的瘦素水平已經(jīng)長(zhǎng)期升高,Clatworthy 說(shuō),他們可能不再產(chǎn)生足夠的額外瘦素來(lái)應(yīng)對(duì)感染,或者對(duì)它不敏感,從而導(dǎo)致他們的免疫細(xì)胞刺激不足。
這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì) COVID-19 的治療和測(cè)試新療法的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)具有重要意義。
由于過(guò)度活躍的免疫和炎癥反應(yīng)可能與某些患者的嚴(yán)重 COVID-19 相關(guān),因此醫(yī)生轉(zhuǎn)而使用抗炎藥來(lái)抑制這種反應(yīng)。但消炎藥可能不適合肥胖患者。
劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)系的合著者安德魯·康威·莫里斯博士和阿登布魯克醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)病房的名譽(yù)顧問(wèn)說(shuō):“我們已經(jīng)表明,并非所有患者都是一樣的,因此我們可能需要定制治療。肥胖受試者可能需要較少的抗炎治療,并可能需要更多的免疫系統(tǒng)幫助?!?/p>
潛在新療法的臨床試驗(yàn)需要對(duì)患者進(jìn)行分層,而不是同時(shí)包括免疫反應(yīng)不同的重度和正常體重患者。
這項(xiàng)研究在很大程度上得到了惠康、醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)和國(guó)家健康與護(hù)理研究所的支持,包括通過(guò) NIHR 劍橋生物醫(yī)學(xué)研究中心。
文獻(xiàn):Guo, SA, Bowyer, GS, Ferdinand, JR, Maes, M & Tuong, ZK et al. Obesity associated with attenuated tissue immune cell responses in COVID-19. Am J Resp Critical Care Med; 1 Mar 2023; DOI: 10.1164/rccm.202204-0751OC
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