大多数 COVID-19 病例是轻微的，但许多病例仍会导致危及生命的并发症。严重病例的特征是过度活跃的免疫反应，导致危险的炎症。这种炎症会影响许多不同的组织和细胞类型，包括未感染的组织和细胞类型，并且类似于某些自身免疫性疾病。目前尚不清楚为什么SARS-CoV-2会引起这种炎症，而其他导致普通感冒的冠状病毒却不会引起这种炎症。
免疫系统对抗病毒的一种方法是将病毒蛋白分解成称为肽的小片段。由加州大学洛杉矶分校的Gerard Wong博士领导的NIH资助的研究小组与加州大学圣地亚哥分校的Richard L. Gallo合作，研究了这些肽是否可以继续激活免疫系统。他们的研究结果于2024年2月6日发表在《美国国家科学院院刊》上。
该团队使用机器学习来搜索 SARS-CoV-2 蛋白，以寻找类似于称为抗菌肽 （AMP） 的分子的片段。身体制造这些分子作为防御感染的一部分。某些 AMP 可以与双链 RNA （dsRNA） 结合，双链 RNA 在某些病毒感染期间产生。由此产生的 AMP-dsRNA 复合物已被证明会引发炎症，并与狼疮、类风湿性关节炎和牛皮癣等自身免疫性疾病有关。在SARS-CoV-2 AMP样片段中，研究小组寻找那些带有强正电荷的片段。这将允许它们结合带负电荷的 dsRNA。
研究人员研究了三个SARS-CoV-2片段，它们都类似于AMP并且具有较大的正电荷。在重症 COVID-19 患者的气道中也发现了这些碎片。科学家们将这些AMP样肽称为“异种AMP”。值得注意的是，SARS-CoV-2 比普通感冒冠状病毒含有更多潜在的异种 AMP。SARS-CoV-2 异种 AMP 也比普通感冒冠状病毒更接近真实 AMP。
XenoAMP与dsRNA结合并使其形成液晶结构，如AMP与dsRNA结合时形成的结构。这些结构是与控制先天免疫反应的某些受体结合的最佳大小和形状。当在各种类型的人类细胞中进行测试时，xenoAMP-dsRNA复合物增强了炎症反应。它们还触发了类似于 SARS-CoV-2 感染引发的基因活性变化。来自普通感冒冠状病毒的相应肽没有与dsRNA结合并形成这种结构。它们也没有增强细胞中的炎症。
研究人员将其中一种xenoAMP-dsRNA复合物注射到小鼠的血液中。在他们这样做之后，小鼠血液中的促炎分子水平更高，类似于 COVID-19 患者。它们还具有更高水平的各种免疫细胞。
这些发现可能导致治疗COVID-19重症病例的新策略。他们还提出了一种方法来确定未来的冠状病毒是否会引起类似的炎症。更一般地说，它们显示了病毒如何在被免疫系统破坏后继续影响宿主。
“教科书告诉我们，病毒被破坏后，生病的宿主'获胜'，不同的病毒片段可以用来训练免疫系统，以便将来识别。COVID-19 提醒我们，事情并没有那么简单，“Wong 解释道。“相比之下，如果人们假设食物被消化成其分子成分后，它对身体的影响就结束了，那将是非常自由的。我不必担心我刚刚吃的六打果冻甜甜圈。然而，这种简单的图片是不正确的。
来源文献: Viral afterlife: SARS-CoV-2 as a reservoir of immunomimetic peptides that reassemble into proinflammatory supramolecular complexes. Zhang Y, Bharathi V, Dokoshi T, de Anda J, Ursery LT, Kulkarni NN, Nakamura Y, Chen J, Luo EWC, Wang L, Xu H, Coady A, Zurich R, Lee MW, Matsui T, Lee H, Chan LC, Schepmoes AA, Lipton MS, Zhao R, Adkins JN, Clair GC, Thurlow LR, Schisler JC, Wolfgang MC, Hagan RS, Yeaman MR, Weiss TM, Chen X, Li MMH, Nizet V, Antoniak S, Mackman N, Gallo RL, Wong GCL. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Feb 6;121(6):e2300644120. doi: 10.1073/pnas.2300644120. Epub 2024 Feb 2. PMID: 38306481.
