《細胞》:感染新冠會不會得重症?答案或許藏在鼻子里

做過核酸檢測的人對鼻咽拭子大概早已不陌生。為了篩查和確認是否感染新冠病毒,一種常見的方法是從鼻咽部(鼻子和喉嚨)採集樣本,然後檢測其中是否存在來自病毒的核酸。這是因為,在人體遭遇新冠病毒時,鼻咽部往往是首當其沖的部位,在疾病早期就可以反映出病毒的存在。

近日,頂尖學術期刊《細胞》發表的一篇研究論文,全面描述了感染新冠病毒後的鼻咽部反應。研究人員發現,疾病早期用鼻咽拭子採集的樣本還能為疾病的後期發展提供重要的線索,有助於確定哪些感染者會發展為嚴重疾病,哪些感染者則只有輕度或無症狀。

《細胞》:感染新冠會不會得重症?答案或許藏在鼻子里

「為什麼有些人會病得格外嚴重,一直是新冠病毒令人費解的難題之一。」 這項研究的通訊作者之一 Jos é Ordov á s-Monta ñé s 博士指出。

在這項研究中,科學家們決定從新冠入侵人體的「第一戰場」——鼻咽部找出答案。他們在 2020 年 4 月到 9 月收集了 35 名新冠患者的鼻咽拭子樣本,這些患者代表了從輕度到嚴重的不同疾病狀態。同時,研究人員以 17 名健康人和 6 名由於其他原因而呼吸衰竭的患者的鼻咽拭子樣本作為對照。

《細胞》:感染新冠會不會得重症?答案或許藏在鼻子里

隨後 ,Ragon 研究所和 Broad 研究所的科研人員開發了一種新方法,利用單細胞測序分析鼻咽拭子樣本。每個患者的鼻咽拭子平均可獲得近 600 個細胞,單細胞測序可以確定每一個細胞的類型,哪些細胞含有病毒核酸,細胞在對病毒做出反應時有哪些基因「開啟」或「關閉」。

「我們的單細胞測序方法使我們能夠在特定時間全面研究人體對疾病的反應。」通訊作者之一 Alex Shalek 博士介紹。

研究人員看到,鼻咽部多種類型的細胞成為了新冠病毒的感染目標。鼻黏膜上皮細胞發生了明顯變化,產生黏液的分泌細胞和杯狀細胞變多,可以清除顆粒的成熟纖毛細胞顯著減少。

《細胞》:感染新冠會不會得重症?答案或許藏在鼻子里

更關鍵的發現是,疾病程度不同的患者,在確診早期提供鼻咽拭子樣本,就顯示出了不同結果。其中,在後續發展為輕度或中度的患者中,上皮細胞內與抗病毒反應有關的一些基因活性增加,尤其是受 I 型干擾素誘導的基因。這意味著,免疫系統拉響了早期警報。

而後續發展出嚴重症狀的患者,鼻黏膜上皮細胞的抗病毒反應則要弱得多,意味著病毒更有可能從上呼吸道移動到下呼吸道。與此同時,鼻咽拭子樣本中巨噬細胞和其他與炎症有關的細胞數量較多,又意味著炎症反應更強烈,帶來危險。

「嚴重患者在其感染早期,上皮細胞的干擾素反應都比較弱,無法加強防禦。」研究人員分析說,「在正確的時間,使用適量的干擾素,可能是應對新冠和其他病毒的關鍵。」

下一步,研究人員計劃繼續調查哪些原因導致鼻咽部干擾素反應減弱。有證據表明,一些新的變異毒株也可能導致類似的情況。此外,在感染早期使用噴霧或滴劑增強干擾素反應是否有效,也將是研究人員探索的早期干預方向。

來源:cnBeta