在慢性疾病状态下抵抗感染是一个常见问题,在新冠疫情期间,这种情况往往变得危险甚至致命。一项由纽约石溪大学医学院领导的新研究表明,晚期肾病损害了B细胞(一种产生抗体杀死微生物的白血球)的存活,从而显著降低了对流感病毒的免疫反应。该研究结果发表在《自然通讯》上。
共病健康状况是免疫功能的关键决定因素。其中一个与严重感染和感染相关死亡风险增加相关的共病条件是肾病。感染是肾病患者的第二大死因。据国际肾脏病学会统计,约有20%的肾病患者死于感染。在新冠疫情期间,肾病患者的死亡率比肾功能正常者高出10倍。
首席作者、纽约石溪大学复兴医学院微生物学和免疫学系教授Partha Biswas博士及其同事试图更好地理解为什么肾病患者无法产生保护性免疫反应。该研究集中于肾病期间发生的尿毒症——由于肾脏无法过滤血液而导致体内有毒代谢物的积累。
到目前为止,临床研究经常显示,肾病患者在接受感染或疫苗接种后,B细胞介导的抗体反应较差。此外,肾病是已知的感染并发症的易感因素,但其原因尚不清楚。
“大多数将肾病与异常B细胞反应联系起来的研究要么是在肾移植患者中进行的,要么是相关性的。由于肾移植患者本身免疫力低下,很难评估肾病对B细胞反应的直接影响。”Biswas博士解释道。
研究人员使用了多个经过良好表征的肾病小鼠模型,这些模型在实验对象中逐渐发展为肾功能不全。健康的和患有肾病的小鼠被注射模型免疫原或感染流感病毒,以触发脾脏中的生发中心(GC)反应,这是产生保护性抗体水平和抗感染反应的核心。
他们发现了几个有助于解释肾病模型中免疫反应较差的细胞变化:
- 肾功能不全导致有毒代谢物的积累,触发GC B细胞死亡,导致免疫接种期间抗体反应较差。
- 以前未被识别的尿毒症有毒代谢物——马尿酸(HA),负责增加GC B细胞的死亡。
- HA通过激活一种特定的烟酸G蛋白偶联受体,驱动GC B细胞的死亡,这进一步影响正常的B细胞反应。
- 肾病对GC和抗体反应有负面影响,并抑制流感病毒感染后的反应。
Biswas博士表示,该论文提供了关于肾病如何损害保护性B细胞反应感染和免疫接种的机制性见解。他和他的共同研究者认为,实验室研究获得的知识可能有助于了解如何在肾病个体中生成保护性抗体反应。
目前,Biswas博士及其同事正在利用这一实验系统解决肾病个体对SARS-CoV-2疫苗接种缺乏反应的问题,这可能对这些患者中其他呼吸道病毒和细菌感染有更广泛的启示。
该研究得到了美国国立卫生研究院(NIH)的多项资助支持,包括授予Biswas博士的AI142354、AI162616、AI159058和AI181831。
合作者包括来自匹兹堡大学和乔治亚医学院的多位科学家。
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