为什么普通感冒会引发哮喘和慢性阻塞性肺病患者的呼吸危象?

Why a common cold can trigger respiratory crises in asthma and COPD sufferers

耶鲁大学的研究人员表示,鼻细胞反应可以解释为什么鼻病毒对某些人的影响较小,而对另一些人则需要住院治疗。

Woman holding an inhaler. Photo by CNordic Nordic on Unsplash
一位女士手持吸入器。图片来自 Unsplash 用户 CNordic Nordic。

 

一览

  • 引起普通感冒的鼻病毒是哮喘和慢性阻塞性肺病 (COPD) 患者哮喘发作和住院的主要诱因。
  • 耶鲁大学的最新研究表明,重症并非由病毒本身引起,而是由鼻腔细胞免疫反应减弱所致,而鼻腔细胞通常会发出早期预警信号来控制感染。
  • 了解这一前线防御机制为何失效,有助于科学家开发治疗方法,以预防由普通感冒感染引发的危险呼吸道危机。

普通感冒病毒引起的咳嗽和流鼻涕是冬季常见的“背景音乐”。对大多数人来说,它们只会引发令人烦恼但无害的疾病;然而,在某些情况下,这种病毒也会导致致命的呼吸系统疾病。

对于患有哮喘和慢性阻塞性肺病 (COPD) 的人来说,引起普通感冒的鼻病毒是哮喘发作和住院的主要原因,会导致喘息、呼吸急促和持续咳嗽等症状,这些症状可能会升级为全面的呼吸危机。

此前,人们并不清楚为什么同一种病毒在某些人身上只会引起轻微症状,而在另一些人身上却会引起严重的呼吸问题。

哮喘或慢性阻塞性肺病患者气道中常存在的炎症会抑制病毒信号,延缓免疫反应。这使得鼻病毒得以肆虐,引发更严重的感染。

耶鲁大学的一个研究团队在 《细胞出版社蓝》杂志上发表文章称,答案不在于鼻病毒本身,而在于人体对病毒的反应。

研究人员发现,鼻组织的第一道防线比最初认为的要重要得多。

我们鼻子内的细胞具有内置的防御机制,可以抵抗感染,并向免疫系统发出警告信号,立即抑制病毒,从而只会引起轻微症状。

然而,在患有哮喘或慢性阻塞性肺病的人群中,气道内常见的炎症会抑制病毒信号,延缓免疫反应。这使得鼻病毒得以肆虐,引发更严重的感染。

冷安慰

在这项研究中,研究人员尝试用鼻病毒感染实验室培养的鼻组织(“鼻”一词源于希腊语,意为鼻子)。这些类似人类的鼻细胞可以在实验室中培养成类器官,这些类器官能够发育纤毛并产生黏液,从而模拟鼻腔和肺部的内部环境。

正常情况下,鼻腔细胞会产生一种称为“干扰素”反应的免疫防御机制,从而抑制鼻病毒,使只有大约 2% 的鼻腔细胞受到感染。

然而,即使是未感染的细胞也会激活干扰素抗病毒防御机制,向邻近细胞发出感染警告。

当研究人员阻断预警信号时,他们观察到了一系列危险的反应。信号延迟导致黏液过度分泌和炎症,类似于哮喘和慢性阻塞性肺病发作时的反应。

信号被阻断

解释似乎有两方面。

耶鲁大学医学院免疫生物学教授、该研究的主要作者艾伦·福克斯曼博士解释说: “在我们的模型中,我们用药物抑制了这种反应,但众所周知,慢性气道疾病患者的干扰素反应低于健康人。这就是我们目前尚不清楚的‘原因’。这是我们下一步的研究方向。”

其次,长期处于炎症状态(例如哮喘和慢性阻塞性肺病)的气道上皮细胞可能对鼻腔细胞发出的预警信号不敏感 。换句话说,它们需要更长时间才能意识到感染的存在——病毒数量可能在免疫系统做出反应之前翻倍。

作者表示,通过阐明第一道防线失效时可能被破坏的信号通路,该研究为预防鼻病毒引起的危险反应的药物提供了靶点。

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