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每日科学:新冠肺炎为何这么凶猛?放长线钓大鱼

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  原标题:新冠肺炎为何这么凶猛?放长线钓大鱼

  [文/每日科学 译/观察者网 赵珺婕]

  引起肺炎的细菌或病毒(如流感病毒)可能在数小时内散布到肺的大部分区域。在现代的重症监护病房中,这些细菌或病毒通常在患病后的头几天会被抗生素或人体免疫系统控制住。

  美国乔治亚州亚特兰大市疾病控制与预防中心(CDC)发布的新型冠状病毒(2019-nCoV)展示图。

  但是根据1月11日发表于《自然》杂志上的一项研究,西北大学医院的研究人员表明新冠肺炎是不同的。

  导致新冠肺炎的病毒不会迅速感染肺的大部分区域,而是在肺的多个小区域中建立“中转站”。然后,它会劫持肺部自身的免疫细胞,并利用这些细胞在几天甚至几周的时间内扩散至整个肺部,就像在森林中散布多处野火一样。随着感染缓慢扩散,病毒激活后会在肺部留下损害,并不断加剧发烧、低血压的症状,同时造成对新冠肺炎患者的肾脏、脑、心脏和其他器官的损害。

  研究作者说,与其他肺炎相比,新冠病毒的严重并发症可能与发病周期长有关,而不是与疾病恶化有关。

  这是科学家们首次系统地分析了新冠肺炎患者肺部的免疫细胞,并将其与其他病毒或细菌引起的肺炎患者的免疫细胞进行了比较。

  针对新发现的新冠肺炎靶点的药物试验

  经过详细分析,研究人员确定了治疗新冠病毒(SARS-CoV-2)肺炎并减轻其损害的关键目标——其靶点是免疫细胞中的巨噬细胞和T细胞。这项研究表明巨噬细胞——通常负责保护肺的细胞——可以被新冠病毒感染,并且会帮助病毒在肺部传播。

  在2021年初的一项临床试验中,西北大学医院将测试一种针对新冠肺炎患者体内的病毒靶点的实验药物。该待测药物可消除这些免疫细胞的炎症反应,从而启动受损肺部的修复过程。

  使COVID-19像重感冒

  西北大学费恩伯格医学院和西北大学医院肺与重症监护医学主任,此项研究的合著者斯科特·布丁格医生说:“我们的目标是使新冠病毒症状减轻,让它像是一场重感冒。”

  另一位合著者,费恩伯格肺和重症监护医学教授、西北大学医院ICU医学主任理查德·温德墨医生说:“这项努力确实代表了对新冠病毒研究的一个‘探月工程’。”

  新冠病毒不太可能完全消失

  资深作者之一、费恩伯格肺和重症监护医学助理教授、西北大学医院本·辛格医生提醒:即使大部分人都接种了疫苗,新冠病毒也会像流感一样,不太可能永远消失。

从欧洲的变异病毒株案例看出,即使病毒突变,传染力变更强大,但致死率也同时降低。此为示意图。(图源/shutterstock)

  “西北大学和其他地区的研究人员已经预料到这种迅速变异的RNA病毒会免疫目前疫苗的机制。”辛格说, “这项研究将帮助我们研发出降低新冠病毒严重程度的治疗方法。”

  使用呼吸机的新冠患者死亡率低于常规肺炎患者

  研究还解释了,为什么使用呼吸机的新冠肺炎患者的死亡率,要低于普通肺炎患者使用呼吸机的死亡率。因为肺部剧烈烧灼(正常肺炎)有更高的死亡风险,患有新冠肺炎的人患病期长,但其肺部炎症并不像普通肺炎那样严重。

  “如果对新冠患者精心护理,并且保证医保体系正常运转,他们可以挺过去。” 布丁格说,“这些患者病得很重。他们要花很多时间才能康复。但是,如果有足够的病床和护理人员,就可以把死亡率控制在20%。当医疗系统不堪重负,死亡率会翻倍,达到40%。”

  在这项研究中,科学家对使用呼吸机的86例新冠患者的肺液进行了高分辨率分析,并将其与256例患有其他类型肺炎且使用呼吸机的患者的肺液进行了比较。出于安全的考虑,只对世界范围内少数几个新冠患者实验组的肺部免疫反应进行了分析。结果,缺少了有关致死新冠重症患者的重要信息。

  多年研究肺炎的西北大学科学家准备进行冠状病毒病肺研究

  在西北大学医院进行的这项研究非常独特,因为伍德林克及其同事在新冠大流行之前已经研究了肺炎多年。结果,当新冠来袭,他们对于用安全、系统的方式从这些患者的肺部收集液体早已有所准备,并能将其与在新冠大流行之前收集的其他ICU肺炎患者的肺液进行比较。 这项研究的历史基础使他们能够证明新冠患者的肺炎与其他肺炎不同,更重要的是,它能指出这与其他肺炎有何不同。

由于入院人数的大量增加,全球范围内都出现了呼吸机短缺的状况。(图源/AFP)

  科学家从患者肺液中取出细胞,研究了这些细胞表现的RNA和蛋白质,从而使他们能够确定这些免疫细胞如何导致炎症。

  这项研究的资深作者之一,医师亚历山大·米沙林,是费恩伯格肺和重症监护医学的助理教授和西北大学医院的医生,说道:“如果不直接取样肺液,就不可能达到这样的分辨率。”

  这项研究的十分复杂,需要在西北大学最先进的研究实验室中使用最精密的技术,来对患者的样本进行分析,同时需要100多名研究人员的共同努力。

  研究的第一作者是罗根·格兰特,路易莎·莫拉莱斯·内布雷达和尼古拉·马可夫。格兰特是西北大学跨部门神经科学专业的研究生;路易斯·莫拉莱斯·内布雷达博士是西北大学医师培训计划的肺部和重症监护研究员;尼古拉·马可夫是肺和重症监护医学部门的计算科学博士后。

  这项工作被作为研究组织参加“肺炎治疗系统生物学中心的成功临床反应”的一部分,该中心由伍德林克领导的美国过敏和传染病研究所资助。

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