综述:趋化因子作为预测COVID-19病程的潜在生物标志物——文献综述

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本综述系统探讨了趋化因子(CCL2、CCL3、CCL5、CXCL8、CXCL10)在COVID-19中的预后价值,指出其与细胞因子风暴(CS)和疾病严重程度密切相关,为高危患者早期识别和干预提供了关键生物标志物依据。

  

引言

自COVID-19大流行开始至2024年7月,全球已超过7.75亿人确诊,死亡病例达700万。波兰累计确诊6,517,494例,死亡119,622例。高重症率和死亡率推动了对细胞因子风暴在COVID-19中致病机制的研究。

SARS-CoV-2的结构

SARS-CoV-2属于β冠状病毒属,具有包膜和正链单股RNA基因组(~29.9 kb)。其四种主要结构蛋白——刺突蛋白(S)、膜蛋白(M)、包膜蛋白(E)和核衣壳蛋白(N)——介导病毒侵入宿主细胞并激发免疫应答。S蛋白通过结合血管紧张素转换酶2(ACE2)受体进入细胞,其与ACE2的亲和力较其他冠状病毒高10–20倍。

细胞进入机制与生命周期

病毒通过ACE2受体侵入宿主细胞,这一过程依赖跨膜蛋白酶丝氨酸2(TMPRSS2)等酶的切割作用。病毒进入后,RNA在宿主核糖体中翻译,新病毒颗粒在内质网-高尔基体中间腔(ERGIC)组装,并通过胞吐释放。

SARS-CoV-2引发的炎症

病毒通过模式识别受体(PRRs)被识别,触发干扰素(IFNs)和促炎因子释放。SARS-CoV-2可抑制IFN反应,导致重症患者IFN水平降低。损伤相关分子模式(DAMPs)进一步加剧炎症反应,招募免疫细胞导致组织损伤。

细胞因子风暴

失控的免疫激活引发细胞因子风暴(CS),导致大量细胞因子和趋化因子释放。中性粒细胞、巨噬细胞、NK细胞、T细胞等参与这一过程,引发高烧、淋巴细胞减少、高铁蛋白血症等多器官功能障碍。急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是常见致死原因。

趋化因子的作用

趋化因子如CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1α)、CCL5(RANTES)、CXCL8(IL-8)和CXCL10(IP-10)在COVID-19中显著升高,招募免疫细胞至炎症部位,但其过度表达也可导致组织损伤和器官衰竭。

CCL2(MCP-1)

由单核细胞和内皮细胞产生,招募单核细胞和嗜碱性粒细胞,与急性炎症和ICU住院时间延长相关。

CCL3(MIP-1α)

由巨噬细胞和单核细胞分泌,激活CCR1、CCR4和CCR5受体,招募单核细胞和T细胞,并诱导IL-1、IL-6和TNF-α释放,与疾病严重程度正相关。

CCL5(RANTES)

由CD8+ T细胞产生,招募嗜酸性粒细胞和NK细胞,但其在COVID-19中的作用存在争议,可能与肝肾损伤相关。

CXCL8(IL-8)

主要由巨噬细胞分泌,通过CXCR1/CXCR2招募中性粒细胞,诱导呼吸爆发和中性粒细胞胞外陷阱(NETs)形成,与死亡风险显著相关。

CXCL10(IP-10)

由单核细胞和内皮细胞响应IFN-γ产生,通过CXCR3招募T细胞和NK细胞,参与T细胞凋亡和淋巴减少,是可靠的预后标志物。

结论

趋化因子水平变化与COVID-19重症化和死亡风险密切相关,可作为早期干预和预后评估的关键生物标志物。进一步研究其机制有助于优化临床诊疗策略。

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