《PNAS》肺部隐藏的抗流感大军

来源：作者：人气：-发表时间：2024-02-22 10:57:00【大中小】

摘要：研究人员发现，肺周围的囊含有巨噬细胞，巨噬细胞通过进入肺部来对抗流感感染。

长期以来，科学家们一直认为肺周围充满液体的囊仅仅是防止外部损伤的缓冲。事实证明，在流感感染期间，它还容纳了强大的病毒吞噬细胞，这些细胞会迅速进入肺部。

不要与噬菌体混淆，噬菌体是感染细菌的病毒，这些细胞是巨噬细胞，是体内产生的免疫细胞。

“巨噬细胞这个名字的意思是‘大食客’。它们吞噬细菌、病毒、癌细胞和垂死的细胞。真的，任何看起来外来的东西，他们都会把它捡起来并摧毁它，”加州大学河滨分校病毒学家Juliet Morrison说，她是发现小组的负责人。“我们很惊讶地发现它们在肺部，因为以前没有人看到过，这些细胞在感染时进入肺部。”

发表在《PNAS》上的一篇论文详细介绍了在流感感染期间，巨噬细胞如何离开外腔进入肺部，在那里它们减少炎症和降低疾病水平。

图1 胸膜巨噬细胞在感染时转移到肺部，促进流感的改善

“这项研究表明，不仅肺部发生的事情很重要，肺外的情况也很重要。正常情况下与肺部无关的细胞类型会对肺部疾病和健康产生巨大影响，”Morrison说。

胸膜腔的作用

人体内有三个主要的腔:一个在心脏周围，一个在腹腔，一个在肺周围的胸膜腔。“因为它含有液体，可以防止肺部衰竭。然而，人们并没有想到胸膜腔本身就是一个完整的器官。这项研究可能会改变这种看法。”

最初，研究人员着手了解流感感染期间肺部存在哪些类型的细胞这一更普遍的问题。他们从对死于流感或存活下来的小鼠的研究中获取了与肺部相关的基因的现有数据。然后，他们使用一种算法来挖掘数据，以预测感染期间肺部细胞类型的变化。

“我们收集了大数据，并将其分解，以确定哪些潜在的免疫细胞存在于肺组织中。这就是我得到暗示的地方，也许我们在肺部有一个以前未知的外部细胞来源，”Morrison说。

图2 通过炎症、代谢、细胞周期和组织修复基因表达的宿主反应差异来区分流感疾病

方法及影响

接下来，使用基于激光的技术，研究小组跟踪巨噬细胞进入小鼠肺部，并观察如果他们将这些细胞从方程式中移除会发生什么。Morrison说:“当你把它们从鼠身上拿出来时，你会看到更多的疾病和更多的肺部炎症。”

Morrison说，她希望这项研究能鼓励其他科学家重新评估以前研究的数据集。她说:“我们的方法是获取已有的信息，并将其用于新的用途，我们能够看到一些新的东西。”

下一步，研究小组希望确定哪些蛋白质“告诉”巨噬细胞进入肺部。一旦蛋白质信号被识别出来，就有可能制造出增加巨噬细胞数量或其活性的药物。

增强人体对感染的防御能力的策略，而不是开发另一种抗病毒药物，可以为人们提供一种更有效、更持久的流感治疗方法。Morrison之所以对宿主疗法感兴趣，是因为抗生素和抗病毒药物的耐药性是一个日益严重的问题。

当像细菌和真菌这样的细菌发展出一种能力来击败设计用来杀死它们的药物时，这个问题就出现了。药物的滥用和过度使用加速了这一问题。根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据，美国每年发生超过280万例耐药感染，超过3.5万人因此死亡。

“如果我们能提高我们体内解决感染的能力，我们可能会有更好的机会。我们不太可能遇到阻力。免疫系统是如此复杂，但从长远来看，我们最好的选择是利用我们现有的药物，而不是追逐那些继续逃避我们治疗的病毒，”Morrison说。

参考资料

[1] “Pleural macrophages translocate to the lung during infection to promote improved influenza outcomes” by James P. Stumpff, Sang Yong Kim, Matthew I. McFadden, Andrew Nishida, Roksana Shirazi, Yael Steuerman, Irit Gat-Viks, Adriana Forero, Meera G. Nair and Juliet Morrison, 15 December 2023, Proceedings of the National Academy of Sciences.