《Sci Immunol:单核细胞衍生的肺泡巨噬细胞或能自主决定呼吸道病毒感染的严重后果》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2022-07-15
  • 流感病毒或冠状病毒的肺部干按在老年人中经常会导致严重的疾病进展,这或许是由于诱发肺部组织出现损伤的过度炎性反应所致,其中具体的原因目前研究人员尚不清楚,作为机体免疫系统清道夫细胞的巨噬细胞或许在其中扮演着关键角色,其能释放促炎性信使分子,从而诱发严重的免疫反应。

    近日,一篇发表在国际杂志Science Immunology上题为“Monocyte-derived alveolar macrophages autonomously determine severe outcome of respiratory viral infection”的研究报告中,来自苏黎世联邦理工学院等机构的科学家们通过研究发现,当小鼠被流感病毒感染时,肺部中原本的清道夫细胞—胚胎肺泡巨噬细胞(embryonic alveolar macrophages)或许就会快速死亡,并在数天后由来自骨髓中的巨噬细胞所替代;感染越严重,就会有越多的胚胎肺泡巨噬细胞发生死亡。

    巨噬细胞拥有多种功能,包括其是机体抵御病原体的第一道防线,在发育生物学中,其大致分为两个细胞群,在人类和小鼠机体中,所有的器官和组织都含有常驻的长效巨噬细胞,其能在胚胎发育过程中在胎儿肝脏中形成,并能在不同类型的组织中发挥不同的功能,肺部中的胚胎巨噬细胞往往参与到了在肺泡中发生的重要的氧气-二氧化碳的交换中。第二类巨噬细胞群会在骨髓的血液形成过程中出现,其能通过血流迁移到不同的组织中,从而在其中成熟为组织特异性的巨噬细胞。

    研究者Federica Piattini说道,直到现在,科学家们认为,骨髓来源的巨噬细胞与胎儿肝脏中的肺泡巨噬细胞拥有相同的功能,如今研究人员反驳了这一观点,实际上,骨髓衍生的巨噬细胞会在病毒性肺部感染过程中引起损伤。随后研究人员制造了两组小鼠,其中一组含有源自胚胎阶段的肺泡巨噬细胞,而另一组则含有骨髓衍生的巨噬细胞,当其被流感病毒感染时,携带骨髓衍生肺泡巨噬细胞的小鼠就会变得异常脆弱且容易死亡,严重疾病进展的一个原因就是巨噬细胞会引起强烈的炎症反应,即细胞因子风暴。研究者总结道,巨噬细胞的起源在疾病进展过程中扮演着重要角色,小鼠机体中流感病毒感染或会刺激肺泡巨噬细胞的替换。

    研究者指出,将在小鼠机体中进行的流感病毒感染实验与在人类机体中进行冠状病毒感染实验进行比较是非常有意义的,同时也是非常有效的;在COVID-19流行的情况下似乎也发生了类似的过程,此前研究表明,胚胎肺部巨噬细胞在疾病轻度进展的COVID-19患者机体中基本会被保留,而严重的疾病进展或许与骨髓衍生的炎性肺泡巨噬细胞相关。然而,在严重病毒感染的情况下,胚胎肺部巨噬细胞或许并不会被完全取代,这种替换似乎会发生在老年小鼠机体中,即使其从未被感染过也是如此;将肺泡巨噬细胞从老年小鼠移植到年轻小鼠体内或许就会导致严重的流感进展,乃至引起小鼠发生死亡。

    众所周知,老年人感染严重流感或COVID-19的风险要大得多,这当然存在几个原因,然而最新的研究数据表明,在生命过程中,胚胎巨噬细胞的缺失或许就发挥了重要的作用。下一步研究人员还计划研究死亡的胚胎肺泡巨噬细胞中的特殊分子机制。综上,本文研究结果表明,肺泡巨噬细胞的起源并非是此前的研究经验确定了其在复发性病毒感染过程中的长期功能。

    原始出处:

    FENGQI LI,FEDERICA PIATTINI,LEA POHLMEIER, et al. Monocyte-derived alveolar macrophages autonomously determine severe outcome of respiratory viral infection, Science Immunology (2022). DOI: 10.1126/sciimmunol.abj5761

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/cad8e322957e.html
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    • 2021年1月2日讯/生物谷BIOON/---在某些情况下,肺部中的免疫细胞会导致病毒攻击的恶化。在一项新的研究中,来自瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员描述了不同种类的称为巨噬细胞的免疫细胞如何在肺部产生,以及其中的哪些巨噬细胞可能导致严重的肺部疾病。这些研究结果可能有助于在未来治疗COVID-19等疾病。相关研究结果于2020年12月30日在线发表在Immunity期刊上,论文标题为“Distinct developmental pathways from blood monocytes generate human lung macrophage diversity”。 肺部的结构使它们暴露在空气和血液中的病毒和细菌面前。作为一种免疫细胞,巨噬细胞保护肺部免受此类攻击。但在某些条件下,肺部巨噬细胞也可能导致严重的肺部疾病,如慢性阻塞性肺疾病(COPD)和COVID-19。到目前为止,对人类肺部巨噬细胞产生的研究还很有限。 巨噬细胞可以由不同起源的单核细胞发育而来,可分为遗传上不同的主要类型。在人类中,存在两种主要的单核细胞:“经典”CD14+单核细胞和“非经典”CD16+单核细胞。 在这项新的研究中,这些研究人员利用一种模型直接在活体肺部中研究肺部巨噬细胞的产生。这与研究单个细胞中基因活性的方法--RNA测序---相结合,发现了血液中的单核细胞如何成为人类肺部巨噬细胞。 论文通讯作者、卡罗林斯卡学院医学系副教授Tim Willinger说,“在我们的研究中,我们发现经典CD14+单核细胞迁移到气管和肺组织中,并转化为保护肺部健康和功能的巨噬细胞。我们还发现了一种特殊的单核细胞,即CD14+HLA-DRhi单核细胞,它们是介于血液单核细胞和气道巨噬细胞之间的中间免疫细胞。这些CD14+HLA-DRhi单核细胞可以离开血液循环,迁移到肺组织中。” 然而,非经典CD16+单核细胞在肺部的许多血管中发育成巨噬细胞,并不会迁移到肺组织中。 论文第一作者、Willinger实验室博士生Elza Evren说,“肺部的某些巨噬细胞很可能与一些严重的肺部疾病有关。比如,在呼吸道感染中,肺部中的单核细胞会发育成巨噬细胞,从而对抗病毒和细菌。但是,某种类型的巨噬细胞也可能促进严重的炎症和感染。” 在感染导致COVID-19的新型冠状病毒SARS-CoV-2的情况下,这些研究人员认为保护性、抗炎性的巨噬细胞被来自血液单核细胞的促炎性肺部巨噬细胞所取代。 Willinger说,“这些血液单核细胞衍生的巨噬细胞的存在在其他研究中已被证明与COVID-19患者的病情严重程度和肺部损伤的程度有关。重症COVID-19患者血液中的CD14+HLA-DRhi单核细胞也较少,这可能是因为它们从血液中移入肺部。鉴于它们在快速炎症反应中的重要作用,我们的研究结果表明,未来的治疗应该关注促炎性巨噬细胞和单核细胞,以减少重症COVID-19患者的肺部损伤和死亡率。”(生物谷 Bioon.com) 参考资料: 1.Elza Evren et al. Distinct developmental pathways from blood monocytes generate human lung macrophage diversity. Immunity, 2020, doi:10.1016/j.immuni.2020.12.003. 2.New research may explain severe virus attacks on the lungs https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/ki-nrm123020.php
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