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细菌感染加剧新冠肺炎患者肺损伤? 新“合影”技术从免疫细胞中找到线索
2020-06-05 阅读次数:

  提及新冠肺炎及其治疗方案,很多人第一反应便是抗病毒治疗。然而,临床中却发现,新型冠状病毒感染人体后,大肆破坏人体正常的免疫系统,引发多器官功能衰退,此时细菌也会趁虚而入,在免疫细胞和病毒的“混战”中“渔翁得利”。

  细菌感染如何让新冠肺炎患者的肺脏雪上加霜?会因个体不同产生特异性结果吗?近日,北京佑安医院肝病研究所常务副所长陈德喜教授团队分析了两例新冠肺炎重症患者的肺组织样本,对肺组织浸润免疫细胞类型及疾病进展过程中的肺损伤机理进行了探索性研究,致力于探寻上述问题的答案。相关成果已发表于美国《内科学纪事》(Annal of Internal Medicine)杂志上。

  用金属元素作“标签” 为不同类型细胞“合影”

  此前,武汉协和医院急诊科主任张劲农一直强调重视“病毒继发细菌感染”,降低新冠肺炎重症率、死亡率,关键在于治好继发的细菌感染,这也是“武汉协和治疗方案”的核心。

  “有些危重症病人往往不是死于病毒感染,而是死于继发细菌感染。”中国工程院院士、国家卫健委高级别专家组成员李兰娟也曾呼吁医务人员关注新冠病毒合并细菌感染的危害性。

  陈德喜与这些学者的观点不谋而合。基于此,陈德喜带领团队甄选了两例患者的样本,分别是感染新冠病毒但未合并肺部细菌感染的患者(以下简称第一例患者),以及新冠病毒合并肺部细菌感染的患者(以下简称第二例患者),分别对他们的肺组织样本进行免疫细胞浸润分析。

  为了更加清晰、准确地分析以上两种不同病理类型的肺组织免疫应答及炎症反应,研究团队采用了先进的成像质谱流式技术。

  陈德喜介绍,传统的免疫组化分析测试技术往往一次只能检测一种标志蛋白,其中常用的免疫荧光技术最多也只能同时检测几种蛋白,成像质谱流式技术则在同期检测量上展现出显著优势。

  成像质谱流式技术采用金属元素作为“标签”,可以实现同一视野下几十个标志物的同时检测,从而判别出细胞的种类或功能,就像是给多种不同类型的细胞“合影”,比传统方法的“单人照”更加准确而简便。迄今为止,将这种新型技术用在新冠肺炎免疫学研究的案例十分少见。

  合并细菌感染 CD4+T细胞或为肺部损伤“祸首”

  众所周知,急性呼吸窘迫综合征是新冠肺炎主要的致死因素之一。研究发现,第一例患者的肺组织样本呈现弥漫性肺泡损伤、肺泡隔水肿、上皮细胞增殖等典型的急性呼吸窘迫综合征组织形态学特征。除了表现出CD4+T细胞和巨噬细胞的弥漫性浸润外,研究人员还观察到NK细胞的局部浸润。

  CD4+T细胞是人体内免疫系统的“辅助手”,能指挥身体对抗病毒等外侵微生物。与之不同,NK细胞则是一类无需预先致敏就能非特异性杀伤病毒感染细胞的淋巴细胞。这些细胞的出现,表明第一例患者体内进行了一场病毒与免疫细胞的惨烈之战。

  “第二例患者具有细菌性肺炎的典型组织学特征,并伴有肺泡损伤。”陈德喜告诉科技日报记者,该患者组织样本中存有嗜中性粒细胞和活化的巨噬细胞的簇状浸润,成熟T细胞(CD45RA和CD45RO)的弥散性浸润,以及NK和DC细胞的散布性浸润,并伴有局部I型胶原蛋白的过表达。

  嗜中性粒细胞是人体内抗细菌的主力,常见的伤口化脓实际上就是嗜中性粒细胞“牺牲”后的产物。因此,第二例样本中大量存在嗜中性粒细胞实属意料之中。“不同的是,与第一例患者相比,合并细菌感染者肺组织中,CD45RO+T细胞募集更加明显。这表明,一旦发生细菌性肺炎,CD4+T细胞募集的某些吞噬细胞可能在肺损伤中起主要作用。”陈德喜表示。

  此外,陈德喜团队还发现,危重症患者外周血中巨噬细胞增加,B细胞和T细胞数量显著降低。然而肺脏却显示出不同的结果,T细胞数量增加,表明人体抵抗新冠病毒时,血液和肺脏内部的免疫细胞可能存在重新分配的过程。

  研究还表明,两名患者免疫细胞的浸润分布不同,I型蛋白的表达也不同,具有相互独立的细胞亚群分布,这也从一个侧面揭示了不同病人对于病毒的免疫反应存在个体性差异。

  “我们期望通过分析两类新冠肺炎患者肺部的免疫学特征,能够对临床治疗方案提供相应的指导和提示。当然,后续还需要更多的研究揭示新冠肺炎患者的免疫反应过程。”陈德喜说。

文章来源:科技日报
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