《新冠肺炎老年猕猴为何病症更重?研究揭示其免疫病理学机制》

  • 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:2021-11-21
  • 中国科学院昆明动物研究所官方网站16日发布消息称,该所研究团队发现新冠肺炎老年猕猴模型炎症反应延迟暴发的免疫病理学机制。相关研究成果于近日发表在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊上。

    免疫系统过度应答被认为是新冠肺炎的主要发病机制之一,形成的强烈炎症反应和细胞因子风暴对肺和其它器官造成严重损害,包括弥漫性肺泡损伤、微血栓及多器官功能衰竭。了解新冠肺炎发生过程中的免疫病理学特征对其预防和治疗具有重要意义。灵长类动物为动态研究新冠肺炎病理学机制提供了良好模型。

    此前,中国科学院昆明动物研究所郑永唐研究员学科组研究发现,新冠病毒(SARS-CoV-2)感染中国猕猴后,表现出与人类患者相似的病理特征。但不同于年轻猕猴免疫反应迅速和炎症反应及时衰退的特点,老年猕猴表现出肺组织炎症反应延迟暴发的异常变化。研究人员猜测,年龄相关的异常免疫微环境可能在新冠病毒感染早期就已经形成,并持续影响老年患者的疾病进展。为了验证这一假说,郑永唐研究员团队基于石蜡切片多重免疫荧光染色和IHC-FACS原位定量分析技术,对中国猕猴新冠肺炎模型进行了更为精确的免疫病理学研究。

    通过对感染早期未病变肺组织进行分析,该研究团队发现病毒感染并未显着受到年龄影响,老年猴与年轻猴的肺组织ACE2+细胞在感染后都大量减少。但是老年猕猴ACE2+细胞的凋亡、自噬和NF-κB活化水平比年轻猕猴更为严重。

    此外,老年猕猴感染新冠病毒后肺组织中炎症因子IFN-α-和IL-6分泌细胞大量增加,这为组织病变后的炎症暴发提供了基础。老年猕猴肺组织天然高表达一些细胞因子和干扰素信号蛋白如IFN-γ、TNF-α和MX1,这种炎性衰老造成的免疫耐受钝化了免疫系统的反应能力,解释了老年猕猴模型的炎症反应延迟特征。新冠病毒感染特异性地诱导了老年猕猴CXCR3+细胞在肺、脾和外周血的聚集,是一种年龄相关的全身性病理特征。老年猕猴感染新冠病毒后,抗病毒分子T-bet在PBMC和CD8+细胞中的表达快速下降,CD8+细胞中CXCR3+/T-bet+比值可能是预测新冠肺炎疾病程度的良好指标。仅CXCR3表达增加而T-bet表达不足可能不利CD8+细胞发挥正常的抗病毒作用,反而因为代偿作用将大量CXCR3+细胞趋化到感染部位起到促炎效果,这可能是老年猕猴肺部病变更为严重的机制之一。

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6793164.html
相关报告
  • 《猕猴模型揭示 为何患新冠肺炎老人病症更重》

    • 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:2021-11-25
    • 了解新冠肺炎发生过程中的免疫病理学特征,对新冠肺炎的预防和治疗具有重要意义。11月22日,科技日报记者从中国科学院昆明动物研究所了解到,该所的一项研究,发现了新冠肺炎老年猕猴模型炎症反应延迟暴发的免疫病理学机制,或将为新冠肺炎患者治疗提供新的思路。该研究成果近期已发表在国际期刊《信号转导与靶向治疗》上。   免疫系统过度应答被认为是新冠肺炎的主要发病机制之一,而灵长类动物为动态研究新冠肺炎病理学机制提供了良好模型。中国科学院昆明动物研究所郑永唐研究员学科组先前研究发现新冠病毒感染中国猕猴后,表现出与人类患者相似的病理特征。但不同于年轻猕猴免疫反应迅速和炎症反应及时衰退的特点,老年猕猴表现出肺组织炎症反应延迟暴发的异常变化。   年龄相关的异常免疫微环境,可能在新冠病毒感染早期就已经形成,并持续影响老年患者的疾病进展。为了验证这一假说,郑永唐研究员团队基于多重免疫荧光染色定量技术分析,对中国猕猴新冠肺炎模型进行更为精确的免疫病理学研究。通过对感染早期未病变肺组织进行分析,研究团队发现病毒感染并未显著受到年龄影响,老年猴与年轻猴的肺组织ACE2阳性细胞在感染后都大量减少,但是老年猕猴ACE2阳性细胞凋亡、自噬和信号通路活化水平较年轻猕猴更为严重。   此外,老年猕猴感染新冠病毒后,肺组织中炎症因子分泌细胞大量增加,这为组织病变后的炎症暴发提供了基础。老年猕猴肺组织天然高表达一些细胞因子和干扰素信号蛋白,这种炎性衰老造成的免疫耐受,钝化了免疫系统的反应能力,解释了老年猕猴模型的炎症反应延迟特征。新冠病毒感染特异性地诱导了老年猕猴趋化因子受体CXCR3阳性细胞在肺、脾和外周血的聚集,是一种与年龄相关的全身性病理特征。老年猕猴感染新冠病毒后,反而因为代偿作用将大量CXCR3阳性细胞趋化到感染部位起到促炎效果,这可能是导致老年猕猴肺部病变更为严重的机制之一。
  • 《STING,SARS-CoV-2免疫病理学的关键调控因子》

    • 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:2022-04-07
    • 最近,Domizio等人在《自然》杂志上发表的一项研究揭示了严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染后期异常免疫病理的潜在机制。干扰素基因刺激物(STING)在冠状病毒病2019年(新冠肺炎)期间由线粒体DNA(MtDNA)诱导的肺泡-毛细血管细胞因子风暴中发挥着独特的作用。 研究发现STING激动剂通过触发I型干扰素(IFN)反应来阻断SARS-CoV-2的感染,而另一些研究发现SARS-CoV-2通过促进细胞与细胞的融合而诱导染色质DNA进入胞浆,从而激活cGAS-STING信号。 近日,浙江大学研究者们在“Signal Transduction and Targeted Therapy”杂志上发表了题为“STING, a critical contributor to SARS-CoV-2 immunopathology”的评论性文章,本文对环状GMP-AMP合成酶(CGAS)-STING通路在SARS-CoV-2感染时肺部炎症中的作用提供了新的视角。 新冠肺炎疫情造成了巨大的生命损失,并拖累了全球经济。有报道称,I型干扰素对SARS-CoV-2感染有较大影响,且其作用效果与剂量有关。在感染的晚期,持续高水平的I型干扰素推动免疫病理。因此,在新冠肺炎治疗过程中,适当地调节I型干扰素信号通路是至关重要的。 cGAS-STING通路是I型干扰素应答的重要组成部分。已有多项研究报道cGAS-STING通路参与SARS-CoV-2感染。STING激动剂DiABZI通过刺激I型干扰素反应有效地阻止SARS-CoV-2感染。 Rui等人揭示SARS-CoV-2通过ORF3a和3CL抑制cGAS-STING途径,而周等人表明SARS-CoV-2通过Spike蛋白促进细胞间融合,导致染色质DNA从细胞核穿梭,最终触发cGAS-STING途径。SARS-CoV-2是否通过其他机制在肺泡-毛细血管界面激活cGAS-STING通路仍有待研究。 SARS-CoV2感染的后期会造成上皮细胞线粒体的损伤,导致线粒体DNA(MtDNA)在胞浆中积聚。此外,大量的线粒体DNA过度激活cGAS-STING通路,导致上皮细胞死亡。当巨噬细胞吞噬血管病变处的死亡细胞碎片时,mtDNA触发cGAS-STING信号。巨噬细胞产生大量的1型干扰素,引起强烈的炎症反应。失调的细胞因子反应推动免疫病理,包括组织损伤和急性身体损伤。 SING在炎症中起中心作用,而小分子SING抑制剂H-151在减轻SARS-CoV-2感染后期的免疫病理反应和改善肺部病理方面发挥了重要作用。 总之,Domizio等人揭示了在SARS-CoV-2感染的晚期,STING在增强炎症反应中的独特贡献作用。他们确定了一种STING抑制剂H-151,它可能会作为一种治疗剂,在未来减少对SARS-CoV-2的有害炎症。 参考文献 Heyu Li et al. STING, a critical contributor to SARS-CoV-2 immunopathology. Signal Transduct Target Ther. 2022 Mar 30;7(1):106. doi: 10.1038/s41392-022-00967-3.