研究發現新冠病毒在感染未成熟的紅細胞後 會導致血氧水平降低

據媒體報導,加拿大阿爾伯塔大學的研究人員發現SARS-CoV-2在感染未成熟紅細胞後,會減少血液中的氧氣並損害免疫反應。阿爾伯塔大學研究人員在《干細胞報告》雜誌上發表的一項新研究闡明了許多COVID-19患者(甚至那些不在醫院的患者)都患有缺氧症的原因。該研究還顯示了為什麼抗炎藥地塞米松對那些病毒感染者來說是一種有效的治療方法。

研究發現新冠病毒在感染未成熟的紅細胞後 會導致血氧水平降低

「血氧水平低一直是COVID-19患者的一個重要問題,」研究負責人、醫學與牙科學院副教授Shokrollah Elahi說。「正因為如此,我們認為一個潛在的機制可能是COVID-19影響了紅細胞的生成。」

在這項研究中,Elahi和他的團隊檢查了128名患有COVID-19的病人的血液。這些病人包括那些病情危重並被送入重症監護室的病人,那些有中度症狀並被送入醫院的病人,以及那些有輕度疾病並只在醫院呆了幾個小時的病人。研究人員發現,隨著疾病變得更加嚴重,更多未成熟紅細胞湧入血液循環,有時占血液中總細胞的60%之多。相比之下,未成熟紅細胞在健康人的血液中占不到百分之一,或者根本沒有。

「未成熟紅細胞居住在骨髓中,我們通常不會在血液循環中看到它們,」Elahi解釋說,他也是婦女兒童健康研究所和北阿爾伯塔癌症研究所的成員。「這表明該病毒正在影響這些細胞的來源。因此,為了補償健康的未成熟紅細胞的消耗,身體正在生產明顯更多的紅細胞,以便為身體提供足夠的氧氣。」

研究發現新冠病毒在感染未成熟的紅細胞後 會導致血氧水平降低

易受COVID-19影響的未成熟紅細胞

問題是未成熟的紅細胞不運輸氧氣-只有成熟的紅血球才運輸。第二個問題是,未成熟的紅細胞極易受到COVID-19的感染。由於未成熟的紅細胞被病毒攻擊和破壞,身體無法替換成熟的紅細胞–它們的壽命只有大約120天–而且在血液中運輸氧氣的能力也被削弱了。

問題是病毒是如何感染未成熟的紅細胞的。Elahi因其先前的工作證明不成熟的紅細胞使某些細胞更容易感染愛滋病毒而聞名,他開始研究不成熟的紅細胞是否有SARS-CoV-2的受體。經過一系列的研究,Elahi的團隊證明未成熟的紅細胞表達受體ACE2和一個共同受體TMPRSS2,這使得SARS-CoV-2能夠感染它們。該團隊是世界上第一個證明這點的團隊。

該團隊與阿爾伯塔大學李嘉誠病毒學研究所的病毒學家Lorne Tyrrell的實驗室合作,用COVID-19患者的未成熟紅細胞進行了調查性感染測試,並證明這些細胞感染了SARS-CoV-2病毒。

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「這些發現令人興奮,但也顯示了兩個重要的後果,」Elahi說。「首先,未成熟的紅細胞是被病毒感染的細胞,當病毒殺死它們時,它迫使身體試圖通過從骨髓中抽出更多未成熟的紅細胞來滿足供氧要求。但這只是為病毒創造了更多的目標。」

「第二,未成熟的紅細胞實際上是有效的免疫抑制細胞;它們抑制抗體的產生,抑制針對病毒的T細胞免疫,使整個情況變得更糟。所以在這項研究中,我們已經證明,更多的未成熟紅細胞意味著對病毒的免疫反應更弱。」

地塞米松機制

在發現未成熟的紅細胞具有允許它們被冠狀病毒感染的受體後,Elahi的團隊隨後開始測試各種藥物,看看它們是否能降低未成熟紅細胞對病毒的易感性。

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「我們嘗試了抗炎藥地塞米松,我們知道它有助於降低COVID-19患者的死亡率和病程,而且我們發現未成熟紅細胞的感染率明顯下降,」Elahi說。

當研究小組開始探索地塞米松為什麼有這樣的效果時,他們發現了兩個潛在的機制。首先,地塞米松抑制了未成熟紅細胞中ACE2和TMPRSS2受體對SARS-CoV-2的反應,減少了感染的機會。第二,地塞米松提高了未成熟紅細胞的成熟速度,幫助細胞更快地脫落細胞核。沒有細胞核,病毒就沒有地方可以復制。

幸運的是,將Elahi的發現付諸實踐並不需要對現在治療COVID-19患者的方式進行重大改變。

Elahi說:「在過去的一年里,地塞米松被廣泛用於COVID-19的治療,但對於它為什麼或如何發揮作用並沒有一個很好的理解。因此,我們不是在重新利用或引入一種新的藥物;我們是在提供一種機制,解釋為什麼病人會從該藥物中受益。」

來源:cnBeta