近日(3月30日),美國北卡羅來納大學教堂山分校(UNC)的科學家,針對新冠病毒感染呼吸道細胞後,人體的免疫機制進行研究。該研究發現與介白素-13 (IL-13)和人類ACE2受體相關的全新重要機制,且揭示了為何患有氣喘性過敏者,感染後較不容易惡化為重症的原因。研究論文發表於期刊《PNAS》。
這組研究人員,針對染疫者的呼吸道細胞培養物進行基因分析,先是發現人類ACE2受體的表現,會決定哪些類型的細胞會受感染,且在該細胞群中的病毒量也會因此相異。
對這些受感染的細胞進一步實驗後,他們發現黏液蛋白「MUC5AC」在細胞內會被耗盡,可能是因為當病毒入侵時,細胞會分泌MUC5AC來捕捉病毒,但當病毒量不斷增加,這些負責生產MUC5AC的細胞也會不堪重負。
過去研究已發現,過敏性氣喘患者面對過敏原時,IL-13會增加肺部細胞分泌MUC5AC,因此本來就有MUC5AC分泌過量的問題。
於是,該團隊以IL-13處理這些體外的呼吸道細胞,來模擬氣喘患者的呼吸道,再量測新冠病毒感染後的情況,包括:病毒量、病毒mRNA、細胞感染後脫離培養皿的比例、感染細胞總數等。結果發現,經IL-13處理後,以上情況皆會減少。
而且從培養物中去除這些呼吸道黏液,該群細胞仍會維持這種「無嚴重感染」的情況,表示IL-13對新冠的保護作用應還有其他因素。
因此,團隊經大量RNA定序分析,進而顯示,IL-13會增加控製糖蛋白合成、離子轉運和抗病毒過程的基因表現,這些對呼吸道的免疫防禦都非常重要;此外,IL-13也會降低ACE2受體的表現,因而降低細胞內病毒量、減少病毒在細胞間傳播。
該論文結論指出,IL-13顯著影響了病毒進入細胞、在細胞內複製和傳播,因此限制了病毒深入呼吸道,導致重症的能力,且尤其對於氣喘等患者,有著特別的防禦作用。
外媒指出,由於IL-13是人體內會進一步引起發炎反應的細胞因此,所以難以直接做為藥物治療,但了解這項涉及ACE2和IL-13的防禦機制仍相當重要,這些研究也可能揭示新的治療靶點。
參考資料:
1.https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220330164545.htm
2.論文原文:https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2119680119
(編譯/巫芝岳)