寻找使人们容易患上严重COVID-19的免疫细胞
当病毒进入人体时，免疫系统的第一反应是一组被称为巨噬细胞的病原体清除细胞。但是巨噬细胞是多样的;它们针对病毒的方式不尽相同。
芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)的研究人员发现，人体内巨噬细胞的类型可能决定他们在应对COVID-19时发生严重炎症的可能性。他们的研究已经发表在自然通讯。
“临床医生知道，COVID-19可能导致从轻微到严重的一系列疾病严重的症状．为什么有些人发展得很好，而不是其他人严重的疾病一直是个谜，”助理教授陈欢欢说，他与香港大学的连岐洲共同领导了这项研究。“这是第一次有人将症状的变化与巨噬细胞联系起来。”
一个更好的COVID-19感染模型研究新冠病毒的细胞和分子效应病毒对于那些通常利用模式生物来模拟人类疾病的研究人员来说，这是一个挑战;小鼠、大鼠和许多其他动物不会出现与人类相同的COVID-19症状。这就是为什么在COVID-19大流行开始后不久，陈的团队利用人类干细胞研究病毒
如先前在自然，陈和她的同事种植了茎细胞进入功能正常的小肺和结肠(称为肺和结肠类器官)，以探测SARS-CoV-2对这些器官的影响，并筛选治疗该病毒的药物。
在这项新研究中，研究人员首先分析了COVID-19患者的肺活检，发现他们的巨噬细胞水平特别高。为了更好地理解巨噬细胞在COVID-19感染期间的作用，Chen的团队开发了一种方法，可以利用同一种基因人类干细胞同时变成肺细胞和巨噬细胞。事实上，他们产生于相同的最初干细胞是重要的，以防止免疫细胞攻击肺细胞。
“这个模型系统提供了一个完美的方法来解码，一步一步，这三个组件是如何免疫系统病毒和肺部相互作用，”陈说。
一连串的炎症反应
当Chen的实验室用SARS-CoV-2感染干细胞来源的肺和巨噬细胞时，他们发现并不是所有的巨噬细胞都以相同的方式做出反应。其中一个亚群被称为M2巨噬细胞，通过物理吞噬病毒和病毒感染细胞的过程来消除病毒，同时释放抗炎分子。
M1巨噬细胞的表现则相反:这些细胞释放了大量的炎症化学信号，不仅能对抗SARS-CoV-2，还能引起更广泛的免疫反应。这些炎症因子已被证明存在于COVID-19严重症状患者的血液中。
陈说:“我们的研究结果表明，感染COVID-19时肺部已经激活M1巨噬细胞的人更有可能因病毒而发生非常严重的炎症。”
她补充说，老年人和患有高血压或糖尿病等特定疾病的人——已经知道他们容易出现更严重的COVID-19症状——可能有更高水平的M1巨噬细胞。
她的团队继续证明，抗体——类似于临床用于治疗covid -19的抗体——有助于M2巨噬细胞清除SARS-CoV-2病毒还需要做更多的工作来证明这些观察结果是否适用于人类，但这些发现可能有助于在高危患者中预防或治疗严重的COVID-19。Chen已经在为她接下来的干细胞衍生类器官实验做准备了。
“这个模型系统不仅有助于解码COVID-19背后的分子机制，还有助于破解其他疾病传染病陈说。
在未来，她的团队希望制造出更复杂的微型器官，不仅包括肺和免疫细胞，还包括血管、神经和其他支持细胞类型。
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