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儿童为什么不容易患上COVID-19?

来源:本站原创 2020-03-28 09:28

2020年3月28日讯 /生物谷BIOON /——受感染的儿童可能感染了SARS-CoV-2,但症状没有成年人严重。他们年轻的免疫系统,ACE2受体水平,甚至暴露于其他冠状病毒可能在他们的恢复能力中发挥作用。

自从SARS-CoV-2病毒,即造成SARS- 19大流行的病毒,首次被认为是导致2003年SARS爆发的病毒的近亲以来,科学家们就一直在研究那次较早的流行病的经验,以便对当前的全球卫生危机有更深入的了解。

在最初的SARS爆发中,孩子们基本上没有受到影响。在香港,没有24岁以下的人死亡,而超过50%的65岁以上的病人死于感染。在全球范围内,被诊断为非典的患者中只有不到10%是儿童,其中只有5%需要重症监护。

澳大利亚墨尔本Doherty研究所的病毒学家Kanta Subbarao说:"冠状病毒多次入侵人类,包括非典和中东呼吸综合征,许多人认为,也许儿童只是没有接触到受感染的麝猫或骆驼。"

图片来源:https://cn.bing.com

在新爆发的COVID-19中观察到一个非常相似的模式。在武汉,从2019年11月到2020年1月的第二周,没有儿童检测呈阳性,老年人尤其容易感染。中国疾病预防控制中心在2月中旬报告说,在44,672例确诊的COVID-19病例例中,86.6%的患者年龄在30岁至79岁之间。其中年龄最大的人死亡的风险最大。在一项对中国1099名患者的研究中,只有0.9%的确诊病例年龄在9岁以下,而只有1.2%的确诊病例年龄在10岁至19岁之间。

现在,有证据表明,虽然很少有儿童受到COVID-19的严重影响,但他们确实受到了感染。最近的一项研究甚至发现了儿童通过直肠拭子排出病毒的证据。伦敦帝国理工学院的病毒学家Robin Shattock说:"目前,它似乎不会在年轻人,尤其是儿童中引起严重的疾病。然而,儿童很可能是病毒的一个重要来源。"

北卡罗来纳大学教堂山分校的冠状病毒研究员Ralph Baric对此表示赞同:"有充分的证据表明,儿童会受到感染,病毒滴度相当高,但就是没有严重的疾病。"他在对SARS冠状病毒(SARS-CoV)的小鼠研究中发现了类似的现象。虽然SARS-CoV可以复制得相当好,但他说:"就疾病而言,年轻的动物确实对感染有抵抗力。"当Baric对年老的动物进行测试时,SARS疾病的严重程度上升了。在一项实验中,三到四周大的感染SARS的老鼠有五分之一死亡,而七到八周的老鼠全部死亡。

Subbarao还发现,6周大的年轻成年小鼠可以清除SARS-CoV,但没有明显的临床症状。她说:"当我们在12个月大的老鼠身上使用同样的病毒时,发现了更多的临床症状。这些结果表明,最初的SARS-CoV和现在流行的SARS-CoV-2可能感染儿童,但不会使他们生病。爱荷华大学的免疫学家Stanley Perlman说:"动物数据支持了这样一种观点,即它们被感染了,但不会患病,因为我们的幼龄鼠与老龄鼠的病毒水平相同,但不会患病。这不是一个是否感染的问题。"

对小鼠的研究现在得到了新兴流行病学数据的支持。3月4日发布在medRxiv上的预印本分析了391例COVID-19病例和1286例密切接触者。作者得出结论,儿童感染的风险与一般人群相似,但出现严重症状的可能性较小。

衰老的免疫系统

年龄与疾病严重程度之间的相关性的一种解释是,随着人类免疫系统的老化,更多的细胞变得不活跃。Baric说:"随着年龄的增长,你的免疫系统会衰老,失去有效应对或有效调节的能力。"

另一种Perlman赞同的解释与老化的肺部环境有关。为了使个体不容易患上哮喘或对环境刺激物(如花粉或污染)产生过度反应,老化的肺通过抑制炎症来对抗通常的免疫反应。因此,Perlman说,肺部对病毒感染的反应不够快。例如,当他的团队通过改变前列腺素(一种对组织损伤有反应的化合物)使老年小鼠的肺变得更像年轻小鼠的肺时,"那么这些小鼠就能很好地清除(非典)感染,而且不会生病,"Perlman说。

在2010年报道的实验中,Perlman和他的同事们证明了T细胞在清除感染了SARS-CoV的小鼠体内的病毒方面特别重要。Perlman说:"几乎可以肯定的是,我们既需要抗体,也需要T细胞的反应,才能很好地抵抗COVID-19感染。"他怀疑年轻的免疫系统及其高效的T细胞在对SARS-CoV-2的反应上表现更好。2010年由Subbarao领导的一项研究也强调了CD4+辅助T细胞的重要性,它可以刺激B细胞产生对抗病原体的抗体,从而控制小鼠的SARS-CoV感染。

都柏林圣三一学院的免疫学家Kingston Mills说:"可能是在生命早期占主导地位的T细胞更能抵抗这种病毒。"他还提出,儿童体内一种名为Th2的T细胞的产量较高,这可能会防止对SARS-CoV-2产生失控的炎症反应。Perlman不支持在这种病毒感染中对Th2细胞的偏见,但他同意免疫过度反应是有问题的。

Perlman在一封电子邮件中写道:"老年人的先天反应比较迟缓,但最终会迎头赶上,变得异常活跃。"

ACE2受体

SARS-CoV和SARS-CoV-2都使用相同的钥匙孔进入细胞,即ACE2受体。这种受体在肺下段细胞中大量存在,这可能解释了为什么严重的COVID-19感染患者中肺炎和支气管炎的发病率很高。最近的一项研究表明,ACE2在口腔和舌头中也有高表达,这让病毒很容易进入新的宿主。所有这些组织中,老年人体内ACE2受体的丰度都会下降,但与直觉相反的是,这可能会增加老年人罹患严重疾病的风险。

图片来源:Nature

这是因为ACE2酶是免疫反应、尤其是炎症反应的重要调节因子。它保护小鼠免受由败血症引起的急性肺损伤。2014年的一项研究发现,ACE2酶可以预防致命的禽流感。一些预后较好的患者血清中这种蛋白水平较高,并且关闭ACE2基因会导致感染H5N1的小鼠严重的肺损伤,而对感染人类ACE2的小鼠则会减轻肺损伤。

约翰霍普金斯医学院的Hongpeng Jia通过电子邮件发表评论称,老年人体内ACE2活性的下降,在一定程度上要归咎于随着年龄的增长,人类抑制炎症反应的能力越来越差。Baric说,老年人体内ACE2受体数量的减少可能会使他们更难以对付SARS-CoV-2,尽管这一假说仍需要更多的研究。

暴露于其他冠状病毒

还有四种冠状病毒会感染人类,表现出普通感冒的典型症状。这些病毒在儿童中很常见。"我们不知道他们中的哪一个,如果有的话,可能会提供一些交叉免疫," Subbarao说。可能是从循环的"普通感冒"病毒中获得的对病毒蛋白的免疫缓和了COVID-19的进程。

Subbarao补充道,这是一个不太可能的假设,但也是一个值得验证的假设。最近,有研究表明,从COVID-19中恢复的人的血浆可以输入感染了SARS-CoV-2的病人体内进行治疗。

Baric说:"我不认为这个领域的任何人知道为什么这种疾病在极其年幼的动物或人类身上不那么活跃。现在还不知道从第一种SARS冠状病毒中了解到的知识有多少适用于SARS- CoV-2。Perlman承认:"SARS-CoV-1将告诉我们很多,但我认为我们将了解有关SARS-CoV-2的新信息。"(生物谷Bioon.com)

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