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研究:儿童的“先天”免疫反应可保护他们免受COVID-19伤害

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根据威康桑格研究所、伦敦大学学院及其合作者的新研究显示,成人和儿童的免疫反应的根本差异可以帮助解释为什么儿童患SARS-CoV-2重病的可能性小得多。这项研究已发表在《自然》上,其是目前最全面的单细胞研究,它比较了成人和儿童在多个器官中的SARS-CoV-2感染。


资料图

研究人员发现,儿童呼吸道中更强的‘先天’免疫反应以干扰素的快速部署为特征,这有助于在早期限制病毒的复制。在成年人中,不那么快速的免疫反应意味着病毒能够更好地侵入身体的其他部位,而那里的感染更难控制。

作为绘制人体每一种细胞类型的人类细胞图谱1计划的一部分,这些发现将对预测SARS-CoV-2的个人风险做出宝贵的贡献。用鼻拭子来测量新感染的成年人的免疫反应可以用来识别那些风险较高的人,他们可能是先发制人的单克隆抗体治疗的候选人。另外,最近的研究还表明,吸入干扰素可能是一种可行的疗法2。

我们出生时的免疫系统跟成年后的免疫系统是不一样的。儿童的“先天”免疫系统更能自动识别危险的病毒或细菌并触发“天真”的B和T细胞以适应威胁。成人则有一个更适应性的免疫系统,其中包含了大量的“记忆”B和T细胞类型,这些细胞通过过去的接触被训练来应对特定的威胁3。尽管成人的免疫系统也有先天性反应,但在儿童中更为活跃。

两种免疫系统的关键机制之一是一组称为干扰素的蛋白质,它们在出现病毒或细菌威胁时被释放并告诉附近的细胞加强防御。干扰素是具有强大抗病毒活性的蛋白质,它们的产生通常会引发B细胞和T细胞的激活,进而杀死受感染的细胞并防止病原体进一步扩散。

在这项研究中,伦敦大学学院(UCL)及附属医院4的研究人员收集并处理了19名儿童和18名成人COVID-19患者的匹配气道和血液样本,这些患者的症状从无症状到严重,还有41名健康儿童和成人的对照样本。

这些样本的单细胞测序是在惠康桑格研究所完成的,其生成了一个包含659,217个单个细胞的数据集。研究人员通过对这些细胞进行的分析揭示了气道中59种不同的细胞类型和血液中34种细胞类型,其中包括一些以前从未描述过的细胞。

分析显示,跟成人相比,干扰素在健康儿童中表达得更强烈,儿童气道对感染的免疫反应更迅速。这将有助于在早期限制病毒的复制,这使得儿童在防止病毒感染血液和其他器官方面具有直接的优势。

该研究还详细说明了一旦SARS-CoV-2扩散到病人的其他部位,成年人的免疫系统其大量的“杀手”免疫细胞如B细胞和T细胞如何对身体起作用。

确切地知道对SARS-CoV-2的免疫反应如何及为什么不能控制感染或开始伤害身体为科学家提供了开始询问某些人可能有更大的严重疾病风险的手段的原因。

这些数据表明,可以通过对新诊断的成年人进行测试来检查气道中的干扰素水平。较高的干扰素水平--类似于在儿童中发现的那些--将表明严重疾病的风险较低,而低干扰素水平则表明风险较高。之后,研究人员可以考虑对风险较高的病人进行预防性治疗如单克隆抗体,不过这种治疗很昂贵且可能供应有限。

此外,有越来越多的证据表明吸入性干扰素β1a的治疗效果。根据研究结果,对于干扰素激活较弱或没有激活的病人来说,情况应该尤为如此。

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