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Blood:中性粒细胞胞外陷阱或是导致COVID-19并发症的罪魁祸首!

来源:本站原创 2020-07-02 06:49

2020年7月2日讯 /生物谷BIOON /——过度活跃的防御反应可能导致血液凝块增加、疾病严重程度和COVID-19死亡。一种被称为"NETosis"的现象,即对抗感染的细胞释放一种网状物质来诱捕入侵的病毒,这是使用呼吸机的人和死于这种疾病的人越来越活跃的免疫反应的一部分。

由犹他大学健康研究中心和PEEL Therapeutics公司领导的研究小组,与冷泉港实验室和威尔康奈尔医学院合作,在《Blood》杂志上发表了一项新的研究报告。

该研究的第一作者、犹他大学健康研究中心的重症监护专家、医学博士Elizabeth Middleton说:"这项研究向我们揭示了COVID-19肺部损伤的潜在机制,而这一机制之前并未被认为是可能的治疗靶点。"

图片来源:Lauren Moulton

该研究还报告说,在实验室实验中,一种最初在脐带血液中发现的天然蛋白质抑制了这种网状免疫反应,这可能为治疗开辟了新的途径。

据估计,有多达10%的COVID-19患者病情严重,出现呼吸窘迫。肺损伤的原因是一个值得深入研究的课题,越来越多的证据表明,增加的血凝块可能导致并发症引起的疾病。

Middleton是犹他大学的健康科学家、资深作者Christian Con Yost医学博士和Joshua Schiffman医学博士及其同事仔细研究了一种称为NETosis的特殊免疫反应是否与此有关。

作为免疫反应的一部分,白细胞会释放网状的中性粒细胞胞外陷阱(NETs)来捕获和杀死病原体。虽然这些NETs通常是有益的,但Yost之前的研究表明,过度活跃的NETs会加剧某些疾病。在严重感染等情况下,NETs会堵塞血管,导致炎性组织损伤。

为了确定NETs是否会导致COVID-19的并发症,该小组检查了33名患者的血浆以及肺部的气管吸气物。他们发现NETs活动与疾病严重程度相关。

接受生命支持的患者和死于COVID-19的患者的NETs激活迹象明显多于病情较轻或继续康复的患者。健康人群的NETs免疫反应更低。NETs的水平还可以用于血氧水平指标(疾病严重程度的独立指标)额的跟踪。

同样,来自病人的血浆也被用于启动NETs反应。在实验室实验中,COVID-19患者的血浆触发了健康患者的白细胞产生NET,其数量是暴露于健康成年人血浆的细胞的50倍。

"这项研究可能告诉我们,血液中的NETs水平可能有助于预测COVID-19疾病的严重程度和死亡率,"Yost说,他是美国大学健康学院的内科专家。"在这场大流行中,我们迫切需要更多的信息来了解哪些患者的病情会好转,哪些会恶化。需要进行更大规模的研究,以确定NETs能否成为COVID-19严重程度的生物标志物。重要的是,我们认为过度使用的NETs可能是COVID-19发病和死亡的一个原因。"

为了支持这一观点,冷泉港实验室的合作者们发现,COVID-19死亡患者肺部的血管中布满了网状细胞团块,以及一种用于凝血的关键血细胞--血小板。最近的另一项研究表明,血小板在疾病期间变得异常活跃。目前正在开展调查,以确定NETs和血小板是否会增加COVID-19的凝血风险和其他临床表现。

图片来源:Xue-Yan He and David Ng, Egeblad Lab Cold Spring Harbor Laboratory

"在COVID-19中,血栓形成是主要死亡原因。因此,我们的发现告诉我们,我们应该更多地了解NETs在COVID-19中凝血的作用,"来自冷泉港实验室的癌症研究员Mikala Egeblad博士说。"血栓形成也是晚期癌症患者死亡的主要原因,因为晚期癌症患者的血液中NETs含量也会升高。因此,我认为我们从COVID-19中学到的东西将有助于我们治疗包括癌症在内的其他疾病。"

此外,实验室实验表明,在新生儿脐带血中发现的一种名为"新生儿NETs抑制因子"(nNIF)的小蛋白可以抑制接受COVID-19患者血浆治疗的白细胞的过度活跃的NETs反应。PEEL Therapeutics公司的首席执行官Schiffman解释说,这种肽被认为可以保护婴儿在生命早期免受有害的炎症。他的公司正在评估这种蛋白质是否可以成为临床治疗的基础。

Schiffman说:"新生婴儿的血液中有一种天然的治疗方法,可以防止我们认为可能导致COVID-19患者死亡的炎症事件。与目前正在COVID-19患者身上测试的阻断整个免疫系统的其他药物相比,这种有针对性的阻断NETs的方法可能更有效,副作用更少。" (生物谷Bioon.com)

参考资料:


Elizabeth A Middleton et al, Neutrophil Extracellular Traps (NETs) Contribute to Immunothrombosis in COVID-19 Acute Respiratory Distress Syndrome, Blood (2020). DOI: 10.1182/blood.2020007008
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