新冠患者為何缺氧?科學家:「未成熟紅血球」補償機制 反成病毒攻擊目標

2021/06/03
新冠患者為何缺氧?科學家:「未成熟紅血球」補償機制 反成病毒攻擊目標
新冠肺炎令人畏懼的除了無症狀傳染,還包含肺部纖維化及血氧濃度降低所造成的缺氧致死。5月11日,加拿大阿爾伯塔大學(University of Alberta)的研究團隊於《Stem Cell Repo
新冠肺炎令人畏懼的除了無症狀傳染,還包含肺部纖維化及血氧濃度降低所造成的缺氧致死。5月11日,加拿大阿爾伯塔大學(University of Alberta)的研究團隊於《Stem Cell Reports》發表最新研究,揭示在缺氧患者體內,發育未成熟的紅血球會成為新冠病毒攻擊的目標、影響到全身血流和免疫系統的運作,也解開了抗發炎類固醇藥物地塞米松(dexamethasone)在新冠肺炎上的治療效果,可能和保護未成熟紅血球的機制有關。
 
在這項研究中,研究團隊檢驗了128名新冠肺炎患者的血液,其中涵蓋了加護病房(ICU)的重症患者、被送往醫院的中度症狀患者、只在醫院待了幾小時的輕症患者。分析結果發現,病情越重的患者血液中未成熟紅血球的比例越高,甚至可以高達60%,但在健康人的血流中,未成熟紅血球的比例通常低於1%。
 
帶領此研究的阿爾伯塔大學醫學及牙醫學院副教授Shokrollah Elahi表示,未成熟紅血球通常躲在骨髓中,因此不常在血液中看到。但因為新冠病毒攻擊了骨髓血球庫、造成骨髓內未成熟紅血球的損失,因此身體會製造更多的未成熟紅血球,想要提供足夠的氧氣給身體。
 
然而,他們透過感染實驗發現,未成熟紅血球實際上不僅無法運送氧氣,還非常容易成為新冠肺炎的攻擊目標。研究團隊發現,未成熟紅血球表面也有新冠病毒能夠結合的受器——ACE2和TMPRSS2,再加上未成熟紅血球在成熟前還保有細胞核,反而成為病毒利用、複製更多病毒的宿主,為病毒製造更多攻擊的目標。
 
與此同時,因為成熟紅血球的壽命只有120天,如果無法獲得補充,就會減損身體血液運送氧氣的能力、進而造成患者缺氧。
 
除此之外,他們還發現未成熟的紅血球細胞,實際上是具有免疫抑制(immunosuppressive)特性的細胞,它們能夠抑制抗體的產生、影響T細胞對抗病毒的能力,讓患者的整體狀況變得更糟。也就是說,未成熟紅血球的數量越多,對抗病毒的免疫反應就越弱。
 
接著,研究團隊測試是否有藥物能夠降低未成熟紅血球細胞對病毒的感染性。結果發現,已知能夠降低新冠肺炎患者死亡率、縮短發病期的抗發炎藥物地塞米松,它可能就透過是降低未成熟紅血球被感染的機會,達成治療效果。
 
研究團隊發現,地塞米松能夠雙管齊下,抑制未成熟紅血球上ACE2和TMPRSS2受器對新冠病毒的反應,進而降低感染的機會,同時還能加速紅血球的脫核程序、更快成熟,沒有細胞核的紅血球,就無法成為病毒複製的宿主。
 
Elahi表示,在過去一年中,地塞米松已經廣泛用於新冠肺炎治療,但人們對它的治療機制尚未充分了解。他們的研究不僅為地塞米松的治療機制提供了解釋,而且不需要引入新的藥物,就能利用既有的藥物,針對未成熟紅血球問題對症下藥。
 
參考資料:
https://www.news-medical.net/news/20210602/New-study-sheds-light-on-why-many-COVID-19-patients-suffer-from-hypoxia.aspx
研究原文:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221367112100196X

(編譯 / 吳培安)