Science解读！中性粒细胞如何增强机体对呼吸道合胞病毒的易感性？

2020年10月21日 讯 /生物谷BIOON/ --鼻腔和咽喉中拥有更多抵御细菌的免疫细胞或能帮助解释为何某些人裙更易于感染呼吸道病毒，日前，一篇发表在国际杂志Science上题为“Neutrophilic inflammation in the respiratory mucosa predisposes to RSV infection“的研究报告中，来自帝国理工学院等机构的科学家们通过研究发现，相比未遭受呼吸道合胞病毒（RSV，respiratory syncytial virus）感染的志愿者相比，被RSV感染的志愿者或在暴露于病毒之前就已经在呼吸道中拥有更多称之为中性粒细胞的白细胞了。

研究者表示，这种在鼻腔和咽喉中出现的中性粒细胞驱动的炎症类型（与机体对抗细菌感染直接相关）或许会中和机体抵御入侵病毒的能力，并能让机体对病毒感染更加易感；相关研究结果或能帮助科学家们理解为何人们对相同的病毒感染威胁反应不同，还能帮助预测哪些人群更有感染风险，同时也能帮助科学家们开发出更多新型预防性策略来抵御RSV和其它呼吸道病毒的感染，比如流感病毒和冠状病毒等。

图片来源：CDC/Dr. Erskine Palmer/Public Domain

研究者Ryan Thwaites说道，如果我们认为一组10人在相同的条件下暴露于相同的RSV毒株，我们推测大约会有6人被感染且会出现疾病症状，但其它人则可能不会受到影响；截止到目前为止，我们还并不能完全解释为何在相同的状况下会出现这种现象，有些人或许更易于被呼吸道病毒所感染，本文研究为深入阐明如何改善机体抵御呼吸道病毒感染（甚至SARS-CoV-2）提供了新的线索和见解。RSV是一种常见的呼吸道病毒，其能在健康人群中诱发普通感冒症状，但对于婴儿和老年人群而言，RSV则会每年导致成千上万名患者住院治疗，RSV的感染对于有些患者而言甚至是致命性的。

与诸如流感病毒或鼻病毒等其它呼吸道病毒不同的是，人们可能会被同一种RSV感染至少一次以上，而在相同条件下，当暴露于病毒后人们所产生的反应或许并不相同，有些人的感染程度较轻，有些人则会出现全身性症状，而有些人则可能完全并不会被感染。这项最新研究中，研究人员旨在调查人群感染RSV的分子机制并阐明改变人群机体免疫反应的特殊因子。

本文研究中，研究人员招募了健康的成年人，并让其在一种安全受控的临床环境中接触RSV，同时研究者对参与者密切监测，当接受含有病毒的滴鼻剂后，有57%的志愿者被感染了，而对其血液样本分析结果表明，保护性抗体和B细胞、T细胞的存在或许能够部分解释哪些个体被RSV感染了。然而，当对参与者暴露于病毒之前的呼吸道样本进行采集并分析后，研究者发现，那些被感染的参与者的鼻粘膜中中性粒细胞被激活了，这些免疫细胞能释放特殊蛋白来帮助产生应对威胁的抗菌环境，但研究者认为，这种抗菌免疫反应或许是有代价的，其会通过有效关闭预警系统来让宿主更容易受到病毒的侵害。

研究者Peter Openshaw指出，我们所观察到的呼吸道病毒的可变传播部分取决于其剂量和暴露时间，但同时也取决于个体机体自身建立的免疫防御机制，你可能会认为这归结于特殊保护性抗体的存在，但尽管多年来科学家们做出了巨大努力，他们也并未真正理解到底是什么机制让某些人群更易于遭受RSV的感染，而有些人群则对该病毒感染耐受。研究结果表明，在病毒来袭之前粘膜的状态或许是主要的决定性因素，而其也是一个打开深入研究的主要突破口，这就好像呼吸道内壁存在活化的中性粒细胞，其会导致粘膜无法对病毒做出反应，也无法将感染消灭在萌芽状态；研究者指出，一旦遭受病毒感染，机体便有机会终止感染，但这只有在粘膜产生早期防御性反应时才会这样。患感冒的人群并不会表现出早期反应的证据，而那些未被感染的人群在症状产生之前会立刻产生反应，这些研究结果只有在对志愿者的实验性研究中才会发现，而研究人员永远不可能通过等待人群的自然感染来发现这一结果。

本文研究强调了机体免疫系统的复杂性，免疫系统有着不同的“手臂”，其能根据解剖学位置（比如鼻腔、肺或循环系统等）和时机来为机体提供不同的保护层。随后研究人员利用动物模型来检测中性粒细胞通路对RSV感染的影响，在没有中性粒细胞炎症的小鼠机体中，其机体免疫系统会将病毒视为一种威胁，并会释放免疫介导因子在机体并未出现严重症状时清除感染。然而，在鼻粘膜富含中性粒细胞的小鼠中，这种对病毒的早期检测作用会被削弱，在这些抗菌条件下，病毒就会更好地入侵宿主机体的粘膜细胞并造成感染，从而恶化症状并诱发病毒脱落从而传播病毒。

如果研究人员能阐明相同的机制的确会在最容易感染RSV的人群中发生的话，那么或许就能帮助有效识别更容易被RSV感染的患者亚群了。目前研究人员正准备在更大的患者群体中探索这一机制，并调查是否相同的免疫机制会影响宿主对其它呼吸道病毒的感染，包括从流感病毒到冠状病毒的感染等。研究者Thwaites说道，我们初步的研究结果表明，在健康人群中，气管中的中性粒细胞炎症或与RSV感染明显相关，如果我们能够阐明这种相同的机制在最容易受到感染的人群中发挥作用的话，或许就能提供机会来减少RSV和其它呼吸道病毒的感染；在健康人群中，严重的细菌性呼吸道感染往往相当罕见一些，因此从理论上来讲，在冬季季节性高峰期将免疫反应推向对抗病毒的方向或许对机体健康而言更有利一些，也许研究人员能设计出新型疗法来暂时性地抑制某些方面的中性粒细胞炎症，比如通过简单的鼻腔喷雾来增强机体抵御循环病毒的保护力，这或许有望应用于诸如医院等高风险环境等。

最后研究者Cecilia Johansson表示，理解机体对呼吸道病毒的易感性和保护性机制或许有望帮助科学家们开发新型疗法，如今我们通过在人类志愿者和小鼠机体中研究RSV的感染机制，后期或有望阐明机体抵御病毒感染和这些病毒所诱发的肺部疾病之间的微妙平衡。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

【1】Maximillian S. Habibi,Ryan S. Thwaites, Meiping Chang, et al. Neutrophilic inflammation in the respiratory mucosa predisposes to RSV infection. Science  09 Oct 2020:Vol. 370, Issue 6513, eaba9301 doi：10.1126/science.aba9301

【2】Bacteria-fighting cells in the airways boosts infection risk from viruses

by Ryan O'hare, Imperial College London