請(qǐng)放下手中的香煙,它正在奪走你對(duì)抗新冠肺炎的能力!
近日,加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員使用由人類干細(xì)胞產(chǎn)生的氣道組織模型確定了吸煙如何在肺氣道中引起SARS-CoV-2病毒更嚴(yán)重的感染,并發(fā)表在《Cell Stem Cell》上,它將幫助研究人員更好地了解吸煙者感染COVID-19的風(fēng)險(xiǎn),并且可以為開(kāi)發(fā)新的治療策略提供信息幫助,減少吸煙者患上嚴(yán)重疾病的機(jī)率。
吸煙是包括肺癌和慢性阻塞性肺疾病在內(nèi)的肺部疾病的最常見(jiàn)原因之一,根據(jù)目前對(duì)大多數(shù)COVID-19患者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)研究表明,目前的吸煙者罹患嚴(yán)重感染和死亡的風(fēng)險(xiǎn)大大增加,但是原因尚不完全清楚。
為了幫助了解吸煙如何在細(xì)胞和分子水平上影響SARS-CoV-2感染,Brigitte Gomperts博士與資深醫(yī)學(xué)藥理學(xué)副教授Vaithilingaraja Arumugaswami和生物化學(xué)教授Kathrin Plath共同合作,以重現(xiàn)當(dāng)前吸煙者的呼吸道感染SARS-CoV-2時(shí)發(fā)生的情況。
該團(tuán)隊(duì)利用了一種被稱為氣液界面培養(yǎng)的平臺(tái),該平臺(tái)是從人的氣道干細(xì)胞中生長(zhǎng)出來(lái)的,并緊密復(fù)制了氣道在人體中的行為和功能。呼吸道將空氣從鼻子和嘴巴吸入到肺部,是人體抵抗病毒、細(xì)菌和煙霧等空氣傳播病原體的第一道防線。
加州大學(xué)洛杉磯分校瓊森綜合癌癥中心的肺醫(yī)學(xué)教授Gomperts說(shuō):“我們的模型復(fù)制了呼吸道的上部,這是病毒感染的第一個(gè)位置。這是產(chǎn)生粘液以捕獲病毒、細(xì)菌和毒素的部分,并且包含具有手指狀突起的細(xì)胞,將這些粘液打散并排出體外。”
具有細(xì)胞核(藍(lán)色)和SARS-CoV-2病毒感染的細(xì)胞(綠色)的人干細(xì)胞來(lái)源的氣道組織模型的顯微圖像 (圖片來(lái)源:加州大學(xué)洛杉磯分校)
接下來(lái),研究小組將暴露于香煙煙霧中的培養(yǎng)物與未暴露于香煙煙霧中的相同培養(yǎng)物一起感染活SARS-CoV-2病毒,并對(duì)兩組進(jìn)行比較。從圖片中可以看出,暴露于香煙煙霧的組織(右)的感染細(xì)胞比未暴露的組織感染細(xì)胞增加了兩到三倍。
通過(guò)進(jìn)一步研究,研究人員確定吸煙至少部分是通過(guò)阻斷免疫系統(tǒng)信使蛋白干擾素的活動(dòng)而導(dǎo)致更嚴(yán)重的SARS-CoV-2感染。干擾素通過(guò)觸發(fā)受感染的細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)來(lái)攻擊病毒,從免疫系統(tǒng)中獲得額外支持,并提醒未受感染的細(xì)胞準(zhǔn)備抵抗病毒,從而在機(jī)體的早期免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
簡(jiǎn)單來(lái)講,如果將氣道想像是保護(hù)城堡的高墻,那么吸煙就像在這些墻上開(kāi)孔一樣,會(huì)降低人體的自然防御能力,從而導(dǎo)致病毒的入侵。疫情當(dāng)下,為了自己的安全和健康著想,這煙能戒還是戒了吧。
研究中使用的氣液界面培養(yǎng)物是從五名年輕、健康且非吸煙組織捐贈(zèng)者的肺中提取的氣道干細(xì)胞生長(zhǎng)而來(lái)的。為了重現(xiàn)吸煙的效果,研究人員在四天內(nèi)每天將這些氣道培養(yǎng)物暴露于香煙煙霧中三分鐘,持續(xù)了4天。Gomperts教授表示這種類型的模型被用于研究肺部疾病已有十多年了,并且已經(jīng)被證明可以模仿目前吸煙者的呼吸道變化。
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