研究增进了对流感后危及生命的肺部炎症的理解
圣裘德儿童研究医院科学家已经鉴定了成纤维细胞作为血型流感和其他呼吸道感染后肺部炎症免疫反应的守护者的细胞。正在进行研究以将研究结果转化为治疗以保持肺功能,改善患者存活。调查结果今天在线上市自然。
成纤维细胞是构成组织所需的细胞肺功能,他们有助于协调免疫反应。研究人员表明,病毒感染可以诱导一些肺成纤维细胞,以增加细胞因子和酶Adamts-4的产生。细胞因子驱动炎症,并且Adamts-4降解了键肺蛋白。变化促进肺功能牺牲症和广泛的组织重组。
当研究人员剔除ADAMTS-4后,感染流感的老鼠的存活率提高了。酶水平下呼吸道与季节性和季节性的儿童和成年人的呼吸系统症状严重程度也有关禽流感。ADAMTS-4水平较高的患者症状更严重,更可能需要机械呼吸支持,死亡风险更大。
“死于流感的人通常已经控制住了病毒,但却遭受了严重的肺损伤,”通讯作者、圣犹大免疫学系的保罗·托马斯博士说。这种损伤是由对感染做出反应的免疫细胞浸润造成的,但其机制尚不清楚。通过关注免疫反应和肺功能之间的界面,我们不仅确定了一种机制,而且还确定了一种有前途的治疗方法,目前还不存在。”
流感和流感相关的肺炎仍然是美国死亡的主要原因。必须在感染的前几天内给出塔米凡尔这样的抗病毒药物,以最有效。严重呼吸并发症的患者必须依赖于支持性护理,包括机械呼吸机,因为没有有效的治疗。
成纤维细胞和免疫平衡
一个成功的免疫反应需要一种微妙的平衡。这种反应必须在消除病毒或其他病原体的同时,不引发失控的炎症而造成附带损害。
托马斯和他的同事们使用了多种方法来证明成纤维细胞在流感感染期间扮演着“看门人”的角色。调查人员显示呼吸病毒感染可以通过激活肺成纤维细胞引发致命的炎症反应称为损伤反应性成纤维细胞。这些细胞分泌细胞因子,促进炎症和ADAMTS-4,降解结构肺蛋白versican。
“这项研究表明,ADAMTS-4是感染流感小鼠肺中versican降解的主要调节器,”托马斯实验室的博士后、第一作者大卫·博伊德博士说。“versican的退化对肺功能有重大影响。”
成纤维细胞是最着名的结缔组织和支持性组织的组分,但在这项研究中,它们在炎症反应中起着主角的作用。St. Jude研究人员使用了单细胞和空间转录组织等技术,以揭示细胞在平衡炎症和肺功能方面发挥的关键作用。
“这些下一代技术使我们能够精细地绘制基因表达模式到单个细胞和肺中的特定位置,”合著者、圣犹达免疫学的杰里米·蔡斯·克劳福德博士说,他领导了该项目的技术开发和数据分析。“空间转录组学极大地增加了我们从组织中获得的信息量,所以我们很高兴这项技术不仅适用于这个项目,也适用于圣犹大的其他研究人员。”
这种新方法表明纤维母细胞肺部不同区域的激活不同,而这种激活与严重的肺损伤有关。在科学家发现极端组织损伤的同一区域,ADAMTS-4总是在附近。
研究人员报告说,当ADAMTS-4被去除后,小鼠肺中的versican结构被保存下来,动物活得更长。完整的versican在维持肺健康和功能方面有多种作用。
来自全球三种不同医疗中心住院的成人和儿科流感患者的数据显示了肺组织的Adamts-4浓度是流感严重程度的强预测因子。
翻译研究已经开始
Thomas和他的同事现在正在开发小分子来抑制ADAMTS-4和限制过度的炎症和肺损伤。候选药物包括一家制药公司开发的一种可能用于治疗类风湿性关节炎的化合物。他说:“我们的目标是研制出一种能够起到保护作用的药物肺功能不仅是流感,还有其他急性病毒性呼吸道感染,包括COVID-19大流行病毒,”托马斯说。
进一步探索
用户评论