細胞如何在病毒感染期間傳播信息

為什么有些人在感染流感或 COVID-19 等病毒時幾乎沒有癥狀，而另一些人卻病得很重?博士研究人員 Laura Van Eyndhoven 試圖通過一次觀察一個細胞來回答這個問題。她的研究為個體免疫細胞如何影響全身免疫提供了寶貴的見解，這可能會在未來導致針對癌癥和自身免疫性疾病的個性化治療。

令許多人感到困惑的是，不同的人在感染 COVID-19 等病毒時表現出的癥狀范圍。有些人病得很重，而另一些人則很少或根本沒有癥狀，盡管他們的病毒檢測呈陽性。

就癥狀而言，這種變化的原因是什么?單細胞行為和交流起什么作用?博士研究人員 Laura Van Eyndhoven 著手通過觀察單細胞在感染病毒時的行為來解決這些問題以及更多問題。

多米諾骨牌效應

“當病毒入侵時，只有一小部分被感染的細胞，即所謂的第一反應者，會讓周圍的其他細胞知道他們被感染了。換句話說，第一反應者在讓身體知道它何時被感染方面發(fā)揮著特殊的作用。受到攻擊，”完成博士學位的 Van Eyndhoven 說。在 Jurjen Tel 和 Carlijn Bouten 的監(jiān)督下在免疫工程小組進行研究。

為了通知未感染細胞和最重要的免疫細胞身體受到攻擊，第一反應者產生稱為 I 型干擾素(簡稱 IFN-Is)的信號蛋白。“IFN-Is 的產生是清除病毒感染的關鍵步驟，”van Eyndhoven 指出。“這是因為首先產生 IFN-Is 的細胞會啟動其他細胞(包括免疫細胞)中 IFN-Is 的產生。這有點像多米諾骨牌效應。”

避免細胞因子風暴

使用干擾素進行的交流至關重要，但免疫細胞之間的交流對產生適量干擾素的影響也很重要。Van Eyndhoven 說：“如果產生過多的 IFN-I，則會增加某人患上自身免疫性疾病的幾率，但如果產生的太少，則可能導致病毒清除失敗。”

那么，對于像 COVID-19 這樣的病毒感染，事情是如何運作的呢?Van Eyndhoven 解釋道。“一旦感染了 COVID-19，細胞迅速開始產生 IFN-Is 至關重要，因為這會加速清除感染的過程。如果這個過程被延遲，并且細胞開始產生 IFN- 所需的時間太長是，病毒可以自由復制，導致高病毒載量和 IFN-Is 生產的災難性過度。這導致所謂的細胞因子風暴(不受控制的炎癥導致嚴重危及生命的情況)和慢性炎癥。”

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