儿童和成人对新型冠状病毒感染的局部和全身反应
儿童和成人对新型冠状病毒感染的气道和全身免疫反应差异的示意图，反映了整个童年至成年免疫景观的成熟
要点是:(1)免疫细胞比例在整个健康儿童和成年期表现出强烈的成熟模式，具有明显的先天到适应性免疫的转变
(2)在气道中，与成人相比，儿童气道免疫细胞对新型冠状病毒的局部先天IFN反应更强
(3)在血液中，成人对新型冠状病毒的系统性先天IFN反应更强，IFN刺激的亚群显著增加，而适应性免疫反应的特征是成人细胞毒性群体比儿童幼稚群体扩大
(4)发现在新冠肺炎患者中富含具有炎症基因表达(S100A8/A9)的新型上皮细胞
(5)克隆类型多样性随年龄增长而降低
使用生物反应器创建
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信用:DOI: 10
1038/s 141586-021-04345-x 根据伦敦大学学院韦尔科姆·桑格研究所及其合作者的最新研究，成人和儿童免疫反应的根本差异有助于解释为什么新型冠状病毒儿童患重病的可能性要小得多
这项发表在《自然》杂志上的研究是对成人和儿童多器官新型冠状病毒感染进行比较的最全面的单细胞研究
研究人员发现，儿童呼吸道中更强的“先天”免疫反应，以干扰素的快速部署为特征，有助于在早期限制病毒复制
在成年人中，较慢的免疫反应意味着病毒能够更好地侵入身体感染较难控制的其他部位
作为绘制人体内每种细胞类型的人体细胞图谱计划的一部分，这一发现将为预测新型冠状病毒的个人风险做出宝贵贡献
测量新感染成人免疫反应的鼻拭子可用于识别高危人群，他们可能是先发制人单克隆抗体治疗的候选对象
最近的研究也表明吸入干扰素可能是一种可行的疗法
我们与生俱来的免疫系统与成年后的免疫系统不同
儿童的“先天”免疫系统能够更好地自动识别危险的病毒或细菌，触发能够适应威胁的“幼稚”B细胞和T细胞
成年人有一个更“适应性”的免疫系统，包含大量的“记忆”B细胞和T细胞类型，它们通过过去的暴露训练来应对特定的威胁
虽然成人免疫系统也有先天反应，但在儿童中更活跃
这两种免疫系统的关键机制之一是一组称为干扰素的蛋白质，它们在病毒或细菌威胁时释放，并告诉附近的细胞加强防御
干扰素是具有强抗病毒活性的蛋白质，它们的产生通常会导致B细胞和T细胞的激活，从而杀死感染的细胞并防止病原体进一步传播
在这项研究中，伦敦大学学院(UCL)及其附属医院的研究人员收集并处理了19名儿童和18名成人新冠肺炎病患者的匹配气道和血液样本，这些患者的症状从无症状到严重，同时还收集并处理了41名健康儿童和成人的对照样本
韦尔科姆桑格研究所对样本进行了单细胞测序，生成了659，217个单个细胞的数据集
然后对这些细胞进行分析，揭示了气道中的59种不同细胞类型和血液中的34种细胞类型，包括一些以前从未描述过的细胞类型
分析表明，与成人相比，干扰素在健康儿童中的表达更强，在儿童呼吸道中对感染的免疫反应更快
这将有助于在早期限制病毒复制，并让儿童在防止病毒感染血液和其他器官方面立即获得优势
“因为新型冠状病毒病毒是一种新病毒，它不是成年人的适应性免疫系统已经学会应对的东西
儿童的先天免疫系统更加灵活，能够更好地应对新的威胁
我们在分子水平上看到的是儿童体内高水平的干扰素和非常快速的免疫反应，这有助于解释为什么他们受新冠肺炎的影响没有成人严重
伦敦大学学院吉田正弘
该研究还详细描述了成年人的免疫系统如何在新型冠状病毒病毒传播到患者的其他部位后，产生大量的“杀手”免疫细胞，如B细胞和T细胞，对身体产生反作用
“与儿童相比，成人血液中细胞毒性免疫细胞的数量和种类更多，这些细胞毒性免疫细胞旨在杀死被感染的细胞，防止感染扩散
但这是帮助和阻碍之间的一条细线
一旦病毒扩散到身体的几个部位，免疫系统试图控制感染而失败会导致器官损伤
我们的研究表明，不仅儿童最初的反应更好，如果病毒进入血液，细胞毒性反应也不那么强烈
马尔科·尼科利奇，伦敦大学学院
确切地知道对新型冠状病毒病毒的免疫反应如何以及为什么不能控制感染或开始伤害身体，为科学家提供了开始询问为什么某些人可能面临更大的严重疾病风险的手段
这些数据表明，可以对新诊断的成年人进行检测，以检查气道中的干扰素水平
较高的干扰素水平，类似于在儿童中发现的水平，将意味着较低的严重疾病风险，而较低的干扰素水平将意味着较高的风险
然后可以考虑对高风险患者进行先发制人的治疗，如单克隆抗体，这种药物价格昂贵且供应量有限
“简单来说，先天免疫反应更擅长对抗新冠肺炎和儿童有更强的先天免疫，但免疫也是一个复杂的芭蕾，涉及多种类型的细胞
被触发的细胞的时间和类型将影响感染的发展，除了年龄之外，由于各种原因，这将因人而异
我们在儿童和成年人之间观察到的一些差异可能有助于我们思考如何评估成年人的个人风险，作为减轻严重疾病和死亡的一种方式
韦尔科姆·桑格研究所
此外，越来越多的证据表明吸入干扰素β1a具有治疗益处
根据研究结果，对于干扰素活性较弱或缺乏的患者来说，情况尤其如此
“这些结果不仅对解决新冠肺炎问题很有见地，而且对更广泛地理解整个童年时期气道和血液的变化也很有见地
他们展示了单细胞分辨率揭示儿童和成人生物学差异的能力，同时指出了在思考特定疾病如何产生和可能如何治疗时非常不同的考虑，”陈-扎克伯格倡议的乔纳·酷说
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