Viruses：呼吸道合胞病毒或能重编程机体气道上皮细胞的功能

2021年11月25日 讯 /生物谷BIOON/ --呼吸道合胞病毒（RSV，Respiratory syncytial virus）是一种季节性的粘膜病原体，岂会感染纤毛呼吸道上皮组织，往往会在个体出生前6个月引起最严重的疾病；RSV是婴儿期急性呼吸道感染的常见原因，也是与哮喘发生相关的一个重要的早期风险因素。尽管这种关联已经被科学家们反复阐明了多次，但科学家们仍然并不是非常清楚婴儿RSV感染对机体气道上皮细胞功能异常的影响和作用机制。体外RSV对上皮细胞的主动感染会导致机体中枢代谢水平增强以及整体较高的代谢状态；然而，对于体内自然的RSV感染是否会导致婴儿期气道上皮的持久代谢重编程，研究人员却知之甚少。

2-3岁儿童的气道上皮细胞。左图为对照组，右图为呼吸道合胞病毒感染后的图像。

图片来源：Northwestern University

近日，一篇发表在国际杂志Viruses上题为“Metabolic Reprogramming of Nasal Airway Epithelial Cells Following Infant Respiratory Syncytial Virus Infection”的研究报告中，来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究发现，婴儿期感染RSV或会导致气道上皮细胞发生代谢重编程。这一机制或许能够解释为何儿童感染RSV与哮喘症和其它气喘疾病的发病率大幅上升有关。

研究者Sergejs Berdnikovs教授说道，我们认为这些代谢改变或许是一直隐藏的状态，其或许能够解释上述之间的关联。RSV是一种能干扰呼吸道上皮组织的病原体，其所引发的疾病在婴儿机体中非常常见，研究人员通过大量研究阐明了儿童RSV感染与其后期哮喘症发生之间的关联。当前研究中，研究人员对2-3岁的儿童进行上皮细胞采样，随后他们调查并分析了此前被RSV感染或并未被感染的儿童机体的样本，同时对这些样本进行了代谢筛选来识别出其之间的任何差异。

研究者发现，与正常细胞相比，在出生第一年后感染RSV的儿童机体的上皮细胞或许会消耗更多的葡萄糖，尽管这种葡萄糖消耗的增加并不总是反映在制造细胞能量上，但其也并未被浪费；额外的葡萄糖还被用来制造用于其它酶类反映的基本组件。研究者表示，这种现象发生在正常细胞中，但其在此前被感染的细胞中发生的程度要更大一些，这或许就是这些上皮细胞成熟的宿主代谢环境的一种反映。

图片来源：https://www.mdpi.com/1999-4915/13/10/2055

我们机体的气道和肺部在出生后还会继续发育，因此在这个发育期间这些细胞就必须调整葡萄糖的摄取从而来满足感染所带来的负担，同时这也可能会成为机体发育程序的一部分。这些代谢“过度活跃”的上皮细胞或许会导致儿童哮喘症的发生，而其是通过干扰气道上皮组织作为隔离和保护机体免于空气中物质所影响的屏障的天然功能。

研究者Berdnikovs指出，目前我们正在计划进行一项新的队列研究，即从儿童出生就开始进行追踪，并测定其在感染RSV之前和之后气道上皮组织所发生的代谢改变，这或许就能帮助确定其之间在时间上的因果关联。综上，本文研究结果支持了科学家们所提出的上皮细胞代谢重编程的现象或与婴儿发生RSV感染之间存在一定关联，并为后期寻找RSV所诱导的生命早期的上皮屏障功能障碍的机制开辟了令人兴奋的新途径。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Andrew R. Connelly, Brian M. Jeong, Mackenzie E. Coden, et al. Metabolic Reprogramming of Nasal Airway Epithelial Cells Following Infant Respiratory Syncytial Virus Infection, Viruses (2021). DOI:10.3390/v13102055