长新冠患者外周血单个核细胞对病毒模拟物表现I型干扰素高反应性:揭示免疫记忆与疲劳症状的潜在关联

《Journal of Clinical Immunology》:Exaggerated IFN-I Response in Long COVID PBMCs Following Exposure to Viral Mimics

【字体: 时间:2025年12月12日 来源:Journal of Clinical Immunology 5.7

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  本研究针对长新冠(LC)免疫病理机制不清的难题,通过刺激两个独立队列患者的外周血单个核细胞(PBMCs)中的cGAS和RIG-I通路,首次发现LC患者存在I型干扰素(IFN-I)高反应性现象。聚类分析显示90%高反应者均为患者,且IFN-I水平与疲劳程度呈正相关,为靶向IFN-I通路的治疗策略提供了理论依据。

  
当全球仍在应对新冠肺炎的短期影响时,一种更为隐匿的长期威胁——长新冠(Long COVID, LC)逐渐浮出水面。部分患者在急性感染恢复后数月甚至数年内,持续遭受疲劳、认知障碍和运动后不适等症状困扰,严重影响生活质量。尽管这种现象日益普遍,但其背后的生物学机制却如同迷雾般难以捉摸。科学家们推测,免疫系统的长期失调可能是关键因素,特别是机体对抗病毒的核心武器——I型干扰素(IFN-I)系统可能出现了异常反应。
以往研究表明,先天免疫细胞能够通过表观遗传记忆保存对既往感染的"记忆",导致再次遇到类似刺激时产生过度反应。这种"训练免疫"现象是否存在于长新冠患者中?SARS-CoV-2感染是否会使得免疫细胞对病毒成分变得异常敏感?这些问题成为荷兰伊拉斯谟MC大学免疫学系Bart Humer团队关注的焦点。
在《Journal of Clinical Immunology》即将发表的最新研究中,该团队创新性地采用病毒模拟物激活免疫细胞内的核酸感知通路,揭示了长新冠患者独特的I型干扰素高反应性特征。这一发现不仅为理解长新冠的发病机制提供了新视角,也为开发靶向治疗策略指明了方向。
研究团队采用的关键技术方法包括:从两个独立长新冠队列(Immunofatigue队列和MICROX队列)获取外周血单个核细胞(PBMCs);使用Lyovec转染系统递送cGAS激动剂G3-YSD和RIG-I激动剂3p-RNA模拟病毒感染;通过HEK-Blue? IFN-α/β报告细胞系定量检测IFN-I生物活性;运用层次聚类分析区分患者与健康对照的免疫反应特征。
研究结果
病毒模拟物刺激引发IFN-I高反应性
当研究人员用RIG-I激动剂3p-RNA刺激细胞时,两个长新冠队列的PBMCs均表现出显著高于健康对照的IFN-I生物活性。特别是MICROX长新冠组与两个健康对照组之间差异最为显著。类似地,刺激cGAS通路也引发了明显的高反应性,MICROX长新冠组的反应强度显著超过所有健康对照组。值得注意的是,在基础状态下,各组间IFN-I水平并无差异,说明这种高反应性需要特定刺激才能触发。
聚类分析揭示患者特异性反应模式
通过无监督层次聚类分析,研究人员发现所有样本自然分为两个明显集群。集群1主要由低反应者组成,其中61%为健康对照;而集群2中90%为长新冠患者,表现为对3p-RNA和G3-YSD的高反应性。这种明显的分离模式表明,长新冠患者具有独特的IFN-I反应特征,可能与疾病的免疫病理机制密切相关。
疲劳严重程度与免疫反应相关性
在MICROX长新冠队列中,3p-RNA诱导的IFN-I生物活性与疲劳评估量表(FAS)评分呈显著正相关(r=0.45)。这一发现将免疫学异常与临床症状联系起来,为理解疲劳等核心症状的生物学基础提供了线索。然而,在Immunofatigue队列中未观察到类似相关性,可能反映了不同疾病阶段或患者特征的差异。
细胞组成分析排除数量因素影响
为确保观察到的效应不是由于免疫细胞比例差异所致,研究人员详细分析了PBMCs中各细胞亚群的比例。结果显示,长新冠患者与健康对照在单核细胞(经典、中间、非经典亚群)、T细胞、B细胞和NK细胞比例上均无显著差异,表明IFN-I高反应性源于细胞功能状态改变而非细胞数量变化。
讨论与结论
本研究首次证实长新冠患者外周血单个核细胞在接触病毒模拟物时表现出I型干扰素高反应性,为理解该疾病的免疫病理机制提供了重要证据。这种异常反应可能源于SARS-CoV-2感染诱导的表观遗传重编程,使得免疫细胞对RIG-I和cGAS通路的激活变得更加敏感。
特别值得注意的是,研究中纳入的两个长新冠队列具有明显不同的临床特征:Immunofatigue队列为短期(平均3-6个月)、曾住院治疗的患者;而MICROX队列为长期(平均3.2年)、既往健康的轻症患者。两组患者均表现出类似的IFN-I高反应性模式,表明这种现象可能是长新冠的普遍特征,不受疾病持续时间或初始感染严重程度的显著影响。
IFN-I高反应性与疲劳症状的相关性具有重要临床意义。已知治疗性IFN-α给药常引起疲劳等副作用,这与本研究结果相互印证,支持IFN-I通路异常激活参与长新冠症状形成的假说。患者常报告感染后症状加重,也可能与病毒触发的过度IFN-I反应有关。
从治疗视角看,目前已有多种生物制剂和小分子抑制剂可靶向IFN-I通路,本研究为探索这些药物治疗长新冠的可行性提供了理论基础。未来研究应深入阐明驱动这种高反应性的具体分子机制,并评估免疫调节策略对改善患者症状的效果。
这项研究不仅增进了我们对长新冠发病机制的理解,也为开发靶向免疫系统的精准治疗策略开辟了新途径。随着科学界对长新冠认识的不断深入,针对特定免疫通路的干预措施有望为深受其扰的患者带来新的希望。
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