研究持久性和重度COVID-19的决定因素

随着COVID-19在全球范围内肆虐，这种感染的一个特征并没有被忽视。这种疾病在本质上是异质性的，症状和严重程度范围广泛。医学界现在认为，这是由于人类宿主生物学的变化，与病毒本身关系不大。

来自冈山大学跨学科科学研究所(RIIS)的SUMI Tomonari副教授和来自丰桥理工大学it教育中心(CITE)的Kouji Harada副教授为这个难题提供了一些线索。这两个人最近报告了他们关于宿主不平衡的发现免疫系统这使得一些患者的病情持续或严重。

研究人员开始他们的研究计算机模拟该模型基于宿主的免疫系统及其对SARS-CoV-2暴露的自然反应。研究人员插入了被SARS-CoV-2感染的细胞动力学数学方程，以预测它们的行为。

免疫系统中有信使细胞树突细胞(DCs)。这些细胞将有关入侵者的信息(以抗原的形式)报告给免疫系统的战士，即T细胞。该模型显示，在感染开始时，来自感染组织的dc被激活，然后中和SARS-CoV-2的抗体逐渐开始构建。

为了研究长期COVID-19，通过计算机模拟评估了dc感染7个月后的行为。基线模型模拟显示，dc在感染高峰期间急剧下降，然后缓慢重新建立。然而，它们往往仍低于感染前的水平。这些观察结果与临床患者样本中的观察结果相似。似乎低DC水平与顽强的长期感染有关。

接下来的步骤是了解DC功能是否与疾病严重程度有关。研究发现，树突状细胞抗原报告功能的缺陷和它们释放的被称为干扰素的化学物质水平的降低与严重的症状有关。这两种功能的降低会导致血液中病毒(病毒载量)的增加。

更重要的是，研究人员还发现了两个影响病毒在宿主中复制能力的因素，即抗原报告dc和抗病毒抗体的存在。这些功能的异常可能会阻碍病毒的清除，使其在体内停留的时间比预期的要长，而这些免疫功能的高能力则会抑制病毒的复制并产生迅速的病毒清除。

这项研究揭示了直接影响COVID-19感染结果的免疫信号传导成分。”我们的数学模型预测了持续的DC减少，并表明某些严重甚至轻微症状的患者无法有效消除病毒，并可能发展为长冠状病毒。”更好地了解这些免疫反应可能有助于确定COVID-19的预后和治疗干预措施。

这项研究发表在iScience．