摘要:當(dāng)引起普通感冒的最常見(jiàn)原因鼻病毒感染我們的鼻道內(nèi)壁時(shí),我們的細(xì)胞會(huì)通過(guò)觸發(fā)抗病毒防御武器庫(kù)來(lái)共同對(duì)抗病毒。
當(dāng)引起普通感冒的最常見(jiàn)原因鼻病毒感染我們的鼻道內(nèi)壁時(shí),我們的細(xì)胞會(huì)通過(guò)觸發(fā)抗病毒防御武器庫(kù)來(lái)共同對(duì)抗病毒。在1月19日發(fā)表在Cell Press雜志《Cell Press Blue》上的一篇論文中,研究人員展示了我們鼻子里的細(xì)胞如何協(xié)同工作,保護(hù)我們免受普通感冒的侵害,并表明我們身體對(duì)鼻病毒的防御——而不是病毒本身——通常預(yù)測(cè)我們是否會(huì)感冒,以及我們的癥狀會(huì)有多嚴(yán)重。
鼻病毒是普通感冒的頭號(hào)原因,也是哮喘和其他慢性肺部疾病患者呼吸問(wèn)題的主要原因,對(duì)人類(lèi)健康非常重要。這項(xiàng)研究使我們得以窺探人類(lèi)鼻粘膜,并從細(xì)胞和分子水平上了解鼻病毒感染期間發(fā)生了什么。
艾倫·??怂孤敶髮W(xué)醫(yī)學(xué)院資深作者
為此,研究人員在實(shí)驗(yàn)室培育了人類(lèi)鼻腔組織。他們培養(yǎng)人類(lèi)鼻腔干細(xì)胞四周,同時(shí)將其頂部表面暴露在空氣中。在這些條件下,干細(xì)胞分化成一種組織,這種組織具有許多在人類(lèi)鼻道和肺氣道內(nèi)壁中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞類(lèi)型,包括產(chǎn)生粘液的細(xì)胞和具有纖毛移動(dòng)的毛發(fā)狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞,這些結(jié)構(gòu)可以將粘液從肺部清除出去。

圖1 鼻病毒通過(guò)差異性利用上皮細(xì)胞先天免疫信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制觸發(fā)不同的宿主反應(yīng)
Foxman說(shuō):“這個(gè)模型比用于病毒學(xué)研究的傳統(tǒng)細(xì)胞系更準(zhǔn)確地反映了人體的反應(yīng)?!庇捎诒遣《疽鹑祟?lèi)而不是其他動(dòng)物的疾病,因此人體組織的器官型模型對(duì)于研究這種病毒特別有價(jià)值。
該模型使研究小組能夠同時(shí)檢查數(shù)千個(gè)單個(gè)細(xì)胞的協(xié)調(diào)反應(yīng),并測(cè)試當(dāng)檢測(cè)鼻病毒的細(xì)胞傳感器被阻斷時(shí),這些反應(yīng)是如何變化的。在這樣做的過(guò)程中,研究人員觀察到一種防御機(jī)制,它可以阻止鼻病毒感染,由干擾素(一種阻止病毒進(jìn)入和復(fù)制的蛋白質(zhì))協(xié)調(diào)。
在感知到鼻病毒后,鼻粘膜細(xì)胞產(chǎn)生干擾素,誘導(dǎo)受感染細(xì)胞和鄰近細(xì)胞協(xié)調(diào)抗病毒防御,使環(huán)境不適合病毒復(fù)制。如果干擾素作用足夠快,病毒就不能傳播。當(dāng)研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)阻止這種反應(yīng)時(shí),病毒迅速感染了更多的細(xì)胞,造成損傷,在某些情況下,感染的類(lèi)器官死亡。
“我們的實(shí)驗(yàn)表明,即使沒(méi)有任何免疫系統(tǒng)細(xì)胞存在,快速干擾素反應(yīng)在控制鼻病毒感染方面是多么重要和有效,”耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的第一作者王寶說(shuō)。
該研究還揭示了當(dāng)病毒復(fù)制增加時(shí)對(duì)鼻病毒的其他反應(yīng)。例如,鼻病毒可以觸發(fā)不同的感知系統(tǒng),導(dǎo)致感染和未感染的細(xì)胞協(xié)同產(chǎn)生過(guò)多的粘液,增加炎癥,有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致肺部呼吸問(wèn)題。研究人員說(shuō),這些反應(yīng)可能是干預(yù)鼻病毒感染和促進(jìn)健康的抗病毒反應(yīng)的良好目標(biāo)。

圖2 干擾素應(yīng)答抑制鼻病毒在分化人鼻腔上皮內(nèi)的復(fù)制
研究小組承認(rèn),與體內(nèi)的細(xì)胞相比,使用的類(lèi)器官含有有限的細(xì)胞類(lèi)型,因?yàn)樵隗w內(nèi)感染會(huì)吸引其他細(xì)胞,包括免疫系統(tǒng)中的細(xì)胞,加入抵抗鼻病毒感染的行列。他們說(shuō),了解鼻道和氣道中的其他細(xì)胞類(lèi)型和環(huán)境因素如何調(diào)節(jié)人體對(duì)鼻病毒感染的反應(yīng)是這項(xiàng)工作的重要下一步。
Foxman說(shuō):“我們的研究推進(jìn)了一種范式,即身體對(duì)病毒的反應(yīng),而不是病毒本身的固有特性,在決定病毒是否會(huì)引起疾病以及疾病的嚴(yán)重程度方面非常重要。”“靶向防御機(jī)制是一種令人興奮的新療法?!?/div>
本研究由耶魯大學(xué)科爾頓自身免疫中心、麗塔·艾倫基金會(huì)和中國(guó)留學(xué)基金委耶魯大學(xué)世界學(xué)者獎(jiǎng)學(xué)金資助。
參考資料
[1] Rhinovirus triggers distinct host responses through differential engagement of epithelial innate immune signaling
摘要:當(dāng)引起普通感冒的最常見(jiàn)原因鼻病毒感染我們的鼻道內(nèi)壁時(shí),我們的細(xì)胞會(huì)通過(guò)觸發(fā)抗病毒防御武器庫(kù)來(lái)共同對(duì)抗病毒。
當(dāng)引起普通感冒的最常見(jiàn)原因鼻病毒感染我們的鼻道內(nèi)壁時(shí),我們的細(xì)胞會(huì)通過(guò)觸發(fā)抗病毒防御武器庫(kù)來(lái)共同對(duì)抗病毒。在1月19日發(fā)表在Cell Press雜志《Cell Press Blue》上的一篇論文中,研究人員展示了我們鼻子里的細(xì)胞如何協(xié)同工作,保護(hù)我們免受普通感冒的侵害,并表明我們身體對(duì)鼻病毒的防御——而不是病毒本身——通常預(yù)測(cè)我們是否會(huì)感冒,以及我們的癥狀會(huì)有多嚴(yán)重。
鼻病毒是普通感冒的頭號(hào)原因,也是哮喘和其他慢性肺部疾病患者呼吸問(wèn)題的主要原因,對(duì)人類(lèi)健康非常重要。這項(xiàng)研究使我們得以窺探人類(lèi)鼻粘膜,并從細(xì)胞和分子水平上了解鼻病毒感染期間發(fā)生了什么。
艾倫·??怂孤?,耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院資深作者
為此,研究人員在實(shí)驗(yàn)室培育了人類(lèi)鼻腔組織。他們培養(yǎng)人類(lèi)鼻腔干細(xì)胞四周,同時(shí)將其頂部表面暴露在空氣中。在這些條件下,干細(xì)胞分化成一種組織,這種組織具有許多在人類(lèi)鼻道和肺氣道內(nèi)壁中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞類(lèi)型,包括產(chǎn)生粘液的細(xì)胞和具有纖毛移動(dòng)的毛發(fā)狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞,這些結(jié)構(gòu)可以將粘液從肺部清除出去。

圖1 鼻病毒通過(guò)差異性利用上皮細(xì)胞先天免疫信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制觸發(fā)不同的宿主反應(yīng)
Foxman說(shuō):“這個(gè)模型比用于病毒學(xué)研究的傳統(tǒng)細(xì)胞系更準(zhǔn)確地反映了人體的反應(yīng)?!庇捎诒遣《疽鹑祟?lèi)而不是其他動(dòng)物的疾病,因此人體組織的器官型模型對(duì)于研究這種病毒特別有價(jià)值。
該模型使研究小組能夠同時(shí)檢查數(shù)千個(gè)單個(gè)細(xì)胞的協(xié)調(diào)反應(yīng),并測(cè)試當(dāng)檢測(cè)鼻病毒的細(xì)胞傳感器被阻斷時(shí),這些反應(yīng)是如何變化的。在這樣做的過(guò)程中,研究人員觀察到一種防御機(jī)制,它可以阻止鼻病毒感染,由干擾素(一種阻止病毒進(jìn)入和復(fù)制的蛋白質(zhì))協(xié)調(diào)。
在感知到鼻病毒后,鼻粘膜細(xì)胞產(chǎn)生干擾素,誘導(dǎo)受感染細(xì)胞和鄰近細(xì)胞協(xié)調(diào)抗病毒防御,使環(huán)境不適合病毒復(fù)制。如果干擾素作用足夠快,病毒就不能傳播。當(dāng)研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)阻止這種反應(yīng)時(shí),病毒迅速感染了更多的細(xì)胞,造成損傷,在某些情況下,感染的類(lèi)器官死亡。
“我們的實(shí)驗(yàn)表明,即使沒(méi)有任何免疫系統(tǒng)細(xì)胞存在,快速干擾素反應(yīng)在控制鼻病毒感染方面是多么重要和有效,”耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的第一作者王寶說(shuō)。
該研究還揭示了當(dāng)病毒復(fù)制增加時(shí)對(duì)鼻病毒的其他反應(yīng)。例如,鼻病毒可以觸發(fā)不同的感知系統(tǒng),導(dǎo)致感染和未感染的細(xì)胞協(xié)同產(chǎn)生過(guò)多的粘液,增加炎癥,有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致肺部呼吸問(wèn)題。研究人員說(shuō),這些反應(yīng)可能是干預(yù)鼻病毒感染和促進(jìn)健康的抗病毒反應(yīng)的良好目標(biāo)。

圖2 干擾素應(yīng)答抑制鼻病毒在分化人鼻腔上皮內(nèi)的復(fù)制
研究小組承認(rèn),與體內(nèi)的細(xì)胞相比,使用的類(lèi)器官含有有限的細(xì)胞類(lèi)型,因?yàn)樵隗w內(nèi)感染會(huì)吸引其他細(xì)胞,包括免疫系統(tǒng)中的細(xì)胞,加入抵抗鼻病毒感染的行列。他們說(shuō),了解鼻道和氣道中的其他細(xì)胞類(lèi)型和環(huán)境因素如何調(diào)節(jié)人體對(duì)鼻病毒感染的反應(yīng)是這項(xiàng)工作的重要下一步。
Foxman說(shuō):“我們的研究推進(jìn)了一種范式,即身體對(duì)病毒的反應(yīng),而不是病毒本身的固有特性,在決定病毒是否會(huì)引起疾病以及疾病的嚴(yán)重程度方面非常重要?!薄鞍邢蚍烙鶛C(jī)制是一種令人興奮的新療法?!?/div>
本研究由耶魯大學(xué)科爾頓自身免疫中心、麗塔·艾倫基金會(huì)和中國(guó)留學(xué)基金委耶魯大學(xué)世界學(xué)者獎(jiǎng)學(xué)金資助。
參考資料
[1] Rhinovirus triggers distinct host responses through differential engagement of epithelial innate immune signaling


