大約85%的新冠病毒感染者表現為輕症或中度症狀,但是15%左右可進展為重症,其中5%最終發展為急性呼吸窘迫綜合症、感染性休克或多器官衰竭。為什麼同樣的病原體感染會有不同結果?「感染了病毒的宿主出現了不同的免疫應答,這是一個非常重要的原因。」5月7日,華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院感染病與免疫研究所所長楊東亮,在未來論壇講述了新冠病毒與宿主免疫系統的相互作用。
為什麼約85%的患者表現為輕症並更容易痊癒
病毒的生物結構非常簡單,沒有能夠支撐自己生命複製或繁殖的條件,必須寄生於其它宿主細胞內。病毒在宿主的免疫壓力下要得以生存就要不斷地進化,同樣地,免疫系統為了使宿主的個體生命得以延續,也會不斷地進化與完善。
人類免疫系統的功能主要有三個方面。一是免疫防禦,主要有助於機體清除病原微生物及其他抗原。但是這一功能需要精細地調節,如果免疫應答或免疫防禦過激或者不足,都可能造成有害的病理反應,如超敏反應或免疫缺陷。過激的抗病毒免疫反應不僅可以清除被病毒感染的細胞,也可能造成過度的細胞損傷、炎症甚至器官功能障礙,所以抗病毒的免疫應答過程中也有不利之處。而免疫缺陷會造成免疫防禦不夠或免疫應答不足,從而造成對病原生物更易感,導致更多病原生物的感染。
二是免疫自穩。人體細胞在不斷地生長、損傷、衰老和死亡。怎麼處理損傷或衰老的細胞呢?這就要靠免疫系統及時地識別並清除。但如果區別損傷和衰老的免疫應答認錯了對象,把正常細胞也作為損傷細胞清除了,這就會導致病理的反應,也就是免疫自穩發生了變化,我們稱之為自身免疫病,比如風溼病、類風溼性關節炎等都是自身免疫病。
三是免疫監視功能。免疫系統就像巡邏隊一樣,在人體內隨時進行巡邏,這有利於我們機體維持正常的生命,不得或者少得腫瘤。但是當免疫監視功能受損後,有可能無法有效識別和清除已發生突變或向惡性轉化的細胞,久而久之就可能導致腫瘤發生。
「新冠病毒感染可以激活先天和適應性免疫反應,有效的免疫應答有助於清除病毒,這就是為什麼約85%的患者會表現為輕症並更容易痊癒。」楊東亮說,但失控的炎症性反應和受損的免疫反應可能導致局部或全身組織損傷,這就會導致病毒不能被有效清除,從而使得疾病重症化。
蝙蝠體內存在新冠狀病毒為什麼不發病
根據目前的研究,許多科學家認為新冠病毒的自然宿主來自蝙蝠,但蝙蝠為什麼不發病?它的免疫系統和人的免疫系統有何差別?「現在對這個問題還沒有一個非常肯定的答案,但有一些線索,其免疫系統是控制病毒和避免病毒對機體造成損傷的重要因素。」楊東亮說。
蝙蝠是唯一會飛的哺乳動物。病毒學研究發現,在蝙蝠體內存在上百種致病病毒,但對蝙蝠本身並不致病或不導致蝙蝠大量死亡。首先,蝙蝠的正常體溫達到40攝氏度,這就意味著它的代謝率很高,相當於我們人類每天都在高燒。高燒是體內的炎症反應的過程,可以動員免疫系統來防禦或清除病原體,但同時也加快了細胞的損傷和衰老,從而導致DNA損傷。蝙蝠在如此高代謝的情況下並不發生腫瘤,因為它具有很強的DNA修復機制。
蝙蝠在高代謝情況下,會發生高氧化應激反應,其中跟炎症信號通路相關的NF-κB通路特別強,這一通路在人體內天然免疫應答激活過程中起重要作用。而蝙蝠在日常情況就處於高活化狀態,所以它始終處於天然免疫應答激活狀態。與此同時,蝙蝠的炎症小體的活性又比較低。這就使得蝙蝠具有高代謝性、高DNA修復能力、高天然免疫應答激活,同時又是低炎症活動的生理狀態,因此它既抑制了病毒繁殖,又使得機體能夠生存下去,也就是與病毒共存。
「這就是蝙蝠的免疫系統跟人類免疫系統的差別,以及可能導致蝙蝠成為一個自然病毒庫的基本機理。當然,這僅僅是目前科學研究的認識,還有待進一步研究。」楊東亮說。