从骨髓释放未成熟的血细胞作为严重Covid-19的签名
在严重的Covid-19疾病中,不仅经典免疫细胞发挥作用。特别地,从骨髓中释放到血液中的未成熟前体细胞表明疾病的特别严重的过程,并且可能导致并发症。这是一支涉及DFG卓越奖“慢性炎症的精密药物”(PMI)的国际研究团队所显示的。该团队包括科尔大学(CAU),大学医疗中心(UKSH)和Bonn,Cologne,Luebeck,Tuebingen和Nijmegen的大学以及研究中心和德国神经退行性疾病(DZNE)中心,以及国家DFG研究协会DECOI的同事。这些调查结果已在期刊上发表免疫力11月26日星期四。
寻找COVID-19严重病程的生物标志物
用小说感染冠状病毒SARS-COV2可能导致高度异质的临床图片。虽然许多感染是轻度甚至无症状的,但这种疾病可以成为危及生命的,特别是在老年人身上。在这些严重的病例中,除了肺之外,诸如心脏或肾的其他器官可以受到影响。一种免疫误导发挥着重要作用,但发现积累了损害小血管和over-activated凝血是一个严峻的过程的决定性因素。COVID-19最常见的直接死亡原因之一是血肺部有血块。
“尽管有很多研究,但我们实际上对这种疾病的过程知之甚少。哪一个细胞类型在这里扮演重要角色,什么时候?我们能在血液中识别出早期的分子特征吗?我们开始问自己这些问题,我们有令人惊讶的答案,“解释这项研究的主要作者之一,教授菲利普·罗森斯蒂尔临床分子生物学研究所的主任(IKMB)标出UKSH和指导委员会成员的集群卓越PMI。
严重课程的两个未成熟血细胞类型
该小组检测了在基尔、波恩、科隆和奈梅亨大学医院住院的COVID-19患者的血液样本。在一组14例患者中,循环血细胞在时间序列中分析。来自健康人的血液样本用作比较。“特殊功能是我们能够分析数十万人细胞并行的帮助下所谓的单细胞基因组,从而能够识别罕见的细胞类型,”博士解释道琼娜Pimenta伯纳德,集群的年轻科学家卓越IKMB PMI和博士后,他是这项研究的第一作者之一与另外两个年轻的研究人员一起Florian Tran博士杰出PMI集群的临床科学家,Neha Mishra博士。Mishra也在IKMB做博士后研究,他进一步解释说:“结合其他数据,如临床实验室值和炎症信使的测量,我们能够创造一种指纹,一种签名,这些细胞的功能改变,并跟踪它的时间。”
因此,两种不成熟细胞类型的特征是严重COVID-19疾病的特别特征:血小板前体细胞,即所谓的巨核细胞和不成熟红细胞。“这特别令人惊讶,因为这些前体细胞通常不在血液中,而在骨髓中,它们在需要时成熟,”Tran解释说。“我们知道,这些祖细胞会被冲进重病患者的血液中,例如细菌性败血症(血液中毒)。COVID-19尚未出现这种情况,”Tran继续说。
“在高精度细胞基因组分析的帮助下,我们能够绘制出整个疾病过程中细胞变化的非常详细的图像。以前我们主要研究免疫细胞,现在我们能够发现以前被忽视的细胞类型,”波恩大学教授、DZNE研究小组组长、该研究最后的作者之一Joachim Schultze说。
发现COVID-19凝血问题的可能解释
科学家们从一组39名曾在奈梅亨重症监护室接受治疗的COVID-19患者(即病程特别严重的患者)中获得了重要见解。在这组患者中,与康复患者相比,死于该疾病的患者巨核细胞和红细胞祖细胞的特征尤为明显。巨核细胞反映了一个众所周知的COVID-19问题:血小板负责凝血。COVID-19最常见的直接死亡原因之一是凝血问题。血液中紧急激活的巨核细胞可能产生更容易聚集的血小板,从而导致凝血问题,”Rosenstiel假设。红细胞祖细胞增多表明缺氧,这是严重肺部疾病的一种紧急反应。
一起成功
这项研究是由全国性的联盟——“德国COVID-19组学倡议”(DeCOI)——与国际单细胞分析联盟“人类细胞图谱”的合作伙伴共同开展的。“只有通过这种团队合作,才能在短时间内掌握对数据的复杂分析和解释,”舒尔茨说,他也是DeCOI联盟的协调员。
“随着目前的工作,我们现在已经为Covid-19疾病的早期阶段创造了验证新型生物标志物的基础,以确定患者的严重过程疾病。这将使我们能够更具体地改善特别严重影响的患者的照顾,“IKMB和卓越PMI群体校长校长校园凯尔校长校长校长主任教授Stefan Schreiber教授。“我特别高兴的是,来自PMI卓越群体的三位年轻研究人员已经大大参与了这项工作作为引导作者,其中包括我们的临床医生科学家之一。这表明集群中的年轻研究人员如何在与社会相关的相关性。“
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