感冒的真相

感冒的真相 （中国医学论坛报）


    人们一直认为,普通感冒是由鼻病毒感染引起的,相应的鼻塞、喷嚏、流涕等各种症状是免疫系统对抗病毒的表现。美国学者近日发现,鼻病毒感染可改变人体内基因表达,导致上述症状的发生。相关论文发表在《美国呼吸与重症医学杂志》(Am J Respir Crit Care Med 2008, 178:962)上。

    · 鼻病毒与普通感冒
    · 鼻病毒改变人体基因表达
    · 抗病毒基因viperin表达上调可抑制鼻病毒复制

    鼻病毒是引发普通感冒的主要原因

     人鼻病毒(HRV)感染是普通感冒发生的主要原因。HRV感染主要发生在呼吸道上皮,但并不像流感病毒感染那样对上皮细胞有细胞毒性作用。有假说认为,病毒改变了上皮细胞的生物学属性,从而诱导上呼吸道炎症,使得感冒症状发生或加重。

     有研究证明,感染HRV后,上皮细胞会产生一系列促炎的细胞因子和趋化因子。这似乎印证了上述假说。但感染HRV后,上皮细胞还能诱导一些分子产生,包括人β防御素2(β-defensin 2)和诱导型一氧化氮合酶等,有助于宿主的防御反应和抗病毒反应。但是HRV引起免疫反应的具体机制目前仍不清楚。

     对于普通人,HRV感染可能不会引起太严重的问题,诸如鼻塞、流涕一类的症状往往也就持续一周。但对于本身有哮喘或慢性阻塞性肺疾病(COPD)的患者,HRV感染往往导致其固有呼吸道疾病的急性发作,甚至可能危及生命。

     因此,阐明HRV感染的具体机制有助于人们更有效地治疗感冒,也可帮助COPD和哮喘等呼吸道疾病患者规避风险。

    鼻病毒改变人体基因表达

     为了进一步研究HRV感染的分子机制,来自加拿大卡尔加里(Calgary)大学的普劳德(Proud)等用微阵列(microarray)技术检测了感染HRV者的呼吸道上皮细胞,发现HRV感染可改变人体内许多基因的表达,这些基因往往与免疫反应相关,包括趋化因子和抗病毒蛋白的产生等。

     该前瞻性、横断面研究纳入了35名志愿者,将其随机分至感染组或对照组(分别注射HRV-16或安慰剂)。在注射前、后分别取其鼻上皮细胞,检测基因表达情况。

     注射病毒的参试者都出现了感冒症状。基因表达分析结果显示,在感染后8小时,基因表达状况与基线时相比并无改变。但在感染后的2天,注射病毒者鼻腔上皮细胞内代表6530个不连续基因(discrete genes)的11887个基因转录产物(gene transcripts)表达与对照者有显著差异。

     在这些表达发生变化的基因中,研究者发现,471个转录产物表达上调至少2倍,201个转录产物表达下调了50%左右。表达上调的基因,要么控制募集炎性细胞的趋化因子,要么诱导干扰素产生,还有一部分可产生抗HRV功能的蛋白,例如2,5-寡腺苷酸合酶家族以及viperin(有译蝰蛇毒素者)。其他表达上调的基因与细胞因子和病毒信号转导调控以及细胞凋亡相关。

     与之相比,大部分表达下调的基因功能不明,少数控制与炎症反应无关的受体。

    抗病毒基因viperin表达的作用

     此前有研究报告,viperin有抗病毒活性,但其对HRV复制的影响尚不清楚。研究者进一步分析了viperin与HRV感染的关系,发现viperin基因表达与部分感冒症状(鼻漏、喷嚏和寒冷)显著相关(P<0.05)。

     另外,在自然发生HRV感染且有症状者的鼻上皮细胞中,viperin基因的信使核糖核酸(mRNA)含量显著增加(P<0.01)(图1)。

     为了证实HRV感染可使viperin基因在上皮细胞中的表达上调,研究者用HRV在体外条件下感染了原代培养的人支气管上皮(HBE)细胞。结果发现,HRV-16感染可引发显著的、感染时间依赖的viperin基因表达上调。在基线培养条件下,HBE细胞几乎不表达viperin基因。从HRV-16感染后的12小时到48小时,HBE细胞中viperin基因mRNA的含量显著增加(P<0.02)(图2)。

     通过小干扰核糖核酸(siRNA)的基因抑制(knockdown)技术,研究者发现,抑制viperin基因的表达可以显著增加HRV的复制(P<0.02)(图3),从而证实了viperin基因在抑制HRV复制中的作用。

    治疗感冒的新思路

     过去人们认为,感冒的一系列症状是免疫系统工作的表现。此次研究者通过对HRV感染的深入研究,发现该病毒感染可改变一系列基因的表达。其中,viperin基因的表达在体内和体外条件下均可上调,且上调幅度随着HRV感染的时间延长而增加。抑制viperin基因的表达将促进HRV在人体内的复制。

     研究者认为,此次的发现揭示了HRV感染后的宿主反应,也找到了一些新的基因,这都可能为今后治疗感冒提出新的思路。

感染HRV可使人体内viperin基因的表达上调,且上调幅度与HRV感染时间相关,在感染后48小时表达量最大。抑制viperin基因的表达将显著增加HRV在人体内的复制,提示viperin在对抗HRV感染中有重要作用。

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