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模型显示COVID-19如何导致失控的炎症

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匹兹堡大学医学院和雪松西奈医学院的一项球速体育研究解决了3月份首次提出的一个谜团:为什么一些COVID-19患者会出现严重的炎症?这项球速体育研究揭示了SARS-CoV-2刺突蛋白(导致covid -19的病毒的一部分)的分子结构和序列可能球速体育是感染患者出现炎症综合征的原因。

本周发表在《美国国家科学院院刊》上的这项球速体育研究使用计算模型来定位SARS-CoV-2刺突蛋白的一部分,该蛋白可能充当“超抗原”,使免疫系统像中毒性休克综合征一样超速运转——中毒性休克综合征球速体育是一种罕见的、危及生命的细菌感染并发症。

儿童COVID-19患者中新发现的一种疾病,即儿童多系统炎症综合征(MIS-C),其症状包括持续发烧和严重炎症,可影响许多身体系统。虽然罕见,但这种综合征可能很严重,甚至致命。

来自欧洲的第一批球速体育APP这种情况的报告引起了该球速体育研究的共同资深作者Moshe Arditi的注意,他球速体育是Cedars-Sinai儿科传染病和免疫学部门的主任,也球速体育是另一种儿科炎症疾病川崎病的专家。

阿迪蒂联系了他的长期合作伙伴、球速体育医学院杰出教授、约翰·k·弗里斯(John K. Vries)计算与系统生物学主席伊维特·巴哈尔(Ivet Bahar),两人开始寻找可能导致misc的SARS-CoV-2病毒的特征。

Bahar和她的团队创建了一个SARS-CoV-2病毒刺突蛋白与人体T细胞受体之间相互作用的计算机模型,T细胞球速体育是免疫系统的步兵。在正常情况下,T细胞帮助身体抵抗感染,但球速体育是当这些细胞被异常大量激活时,就像超级抗原一样,它们会产生大量的炎症细胞因子——一种与免疫系统信号有关的小蛋白质——这就球速体育是所谓的细胞因子风暴。

利用这个计算机模型,球速体育研究小组能够看到刺突蛋白上具有超抗原特征的特定区域与T细胞相互作用。然后,他们将这一区域与引起中毒性休克综合征的细菌蛋白质进行了比较,发现其序列和结构都有惊人的相似性。重要的球速体育是,提出的SARS-CoV-2超抗原显示出与T细胞受体结合的高亲和力,这球速体育是触发失控免疫反应的第一步。

“一切都接踵而来,每次都球速体育是一个巨大的惊喜。拼图的各个部分最终都非常吻合,”该球速体育研究的资深作者之一巴哈尔说。

通过发现SARS-CoV-2与引起中毒性休克综合征的细菌结构之间的蛋白质水平相似性,球速体育研究人员表示,他们可能为治疗misc患者以及经历细胞因子风暴的COVID-19感染的成年人开辟了新的途径。

球速体育研究人员还与球速体育研究德国成年COVID-19患者的科学家合作,发现那些经历严重症状的人的T细胞反应与暴露于超级抗原的人相似,与只有轻微症状的患者的T细胞反应非常不同。

“我们的球速体育研究终于开始揭示所涉及的潜在机制,并提出了中毒性休克综合征的治疗方案,如静脉注射免疫球蛋白和类固醇,可能有效地管理和治疗儿童的misc和成人冠状病毒患者的过度炎症,”西达斯西奈儿科和生物医学科学教授阿迪蒂说。

Arditi和Bahar的实验室现在正在利用这项球速体育研究产生的想法来寻找和测试针对SARS-CoV-2超抗原的抗体,目的球速体育是开发专门针对COVID-19患者的MIS-C和细胞因子风暴的疗法。

这项球速体育研究得到了美国国立卫生球速体育研究院以及机构基金的支持。

其他作者包括第一作者Mary Hongying Cheng和She Zhang,他们都来自球速体育大学;Cedars-Sinai的Rebecca Porritt和Magali Noval Rivas;以及哈勒维滕贝格马丁·路德大学的丽莎·帕斯霍尔德、伊迪丝·威尔舍和马斯查·宾德。