肺细胞在流感中不断地修补自己的DNA

杜克大学(Duke University)的科学家已经发现了一种肺细胞，这种细胞能够快速修复受损的DNA，并在A型流感病毒的攻击下存活下来，而它周围的其他细胞则会成群地死亡。

这一发现揭示了更多关于细胞和病毒在最小的水平上，也可能提供一些重要的线索呼吸道条件如慢性阻塞性肺病和哮喘。

杜克医学院(Duke School of Medicine)分子遗传学和微生物学助理教授尼古拉斯·希顿(Nicholas Heaton)说，这种有弹性的细胞被称为俱乐部细胞，存在于肺泡上方最狭窄的气道中，在这里，气体在血液中交换。细胞的正常功能是产生表面活性剂，并分泌各种其他蛋白质，覆盖在肺内膜上。它们在病毒传播过程中的作用感染然而，仍然没有完全理解。

希顿和他的团队在2014年发现，俱乐部细胞可以在杀死大多数细胞的流感感染中存活下来。在2016年的一项研究中，他们观察到俱乐部细胞在受到病毒攻击时，会启动它们的蛋白质制造机制，并向免疫系统发出信号，让其产生高水平的促炎分子，即细胞因子。

希顿说，俱乐部细胞存活的最终结果是，即使在感染被清除后，肺部仍然对新病毒有一定的敌意。

作为证据，他指出了2009年流感大流行的一个有趣线索:那一年的流感病毒在夏季积极复制，而不是通常的秋季和冬季。那一年，另一种基于rna的季节性病毒呼吸道合胞体病毒(RSV)无法在正常情况下感染人类，就好像人们能够更好地抵御它一样。

希顿说:“这表明，流感会使你发生某种变化，从而更好地抵御另一种呼吸道感染。”俱乐部的成员可能也参与其中。

“我们从之前的研究中知道俱乐部细胞可以存活，但我们不知道如何存活，”希顿说。

在最新作品中，于7月29日出版微生物学性质希顿的实验室和宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)的同事萨拉·切里(Sara Cherry)对俱乐部细胞在感染期间的所有病毒反应途径进行了分类。他们发现俱乐部细胞对感染的反应是增强DNA错配修复。

入侵病毒的武器是活性氧，它利用活性氧破坏宿主细胞内任何开放和活跃的DNA片段。正常情况下，这种损伤会累积到细胞无法表达对抗病毒所需的基因的程度，然后细胞就会死亡。

但俱乐部细胞以某种方式加倍努力修复DNA损伤，使其通过感染。

为了证实这一点，研究人员创造了一种携带必要RNA的工程病毒，以真正打击培养的人类俱乐部细胞中的所有DNA修复机制，因此俱乐部细胞就像其他呼吸细胞一样死于流感。

俱乐部细胞修补了受损的DNA，并在流感感染中存活下来，它们继续产生表面活性剂和促进炎症的化学物质。

“如果另一种病毒进入，它通常进入的环境是非常抗病毒的，”希顿说，这可能解释了2009年呼吸道合胞病毒失踪的谜团。

但俱乐部细胞的生存是一把双刃剑，希顿说。虽然促炎环境有助于控制病毒水平，但实际上是过度活跃的炎症导致了流感患者的死亡，通常是在他们已经清除了流感病毒之后病毒。存活下来并保持活跃的俱乐部细胞实际上可能对此有所贡献。

希顿说:“现在我们知道，在感染后，有一群细胞会出现过度炎症。”“当我们消耗俱乐部细胞时，炎症就会减少，”这可能是一个重要的解决办法慢性阻塞性肺疾病或者哮喘，希顿说。

这项研究得到了美国国立卫生研究院、巴勒斯维康基金会和杜克大学的支持。杜克大学已经提交了一份针对DNA错配修复的临时专利申请，作为在实验室中培养流感疫苗株的一种方法。

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