达尔文认为什么是最好的适应冠状病毒的适应方法？ bo

查尔斯·达尔文（Charles Darwin）推广了适者生存的概念，将其作为驱动生命进化的自然选择的基础。 选择具有更适合环境的基因的生物进行生存，并将其传给下一代。

因此，当世界从未见过的新感染爆发时，自然选择的过程又重新开始。

在冠状病毒大流行的情况下，谁是“最适合者”？

这是一个具有挑战性的问题。 但 作为免疫学 研究人员 在南卡罗来纳大学，我们可以说一件事很明确：没有有效的治疗选择，针对冠状病毒感染的生存完全取决于患者的免疫反应。

我们一直在研究免疫反应 是一把双刃剑–一方面帮助宿主抵抗感染，另一方面以自身免疫疾病的形式造成重大损害。

达尔文（Darwin）认识到，带有喙的雀适合于岛屿上特定的食物来源，它们更有可能生存并将其基因传给下一代。 喙正确的鸟被定义为最合适的鸟。 Photos.com

免疫反应的两个阶段

免疫反应就像一辆汽车。 为了安全到达目的地，您需要运行良好的加速器（阶段1）和制动器（阶段2）。 两者中的任何一个失败都会产生严重的后果。

针对传染原的有效免疫反应在于两个作用阶段之间的微妙平衡。 当传染源发作时，人体开始进行炎症的第1阶段-这种状态是多种免疫细胞聚集在感染部位以破坏病原体。

接下来是阶段2，在阶段XNUMX中，称为调节性T细胞的免疫细胞可抑制炎症，使被感染的组织可以完全治愈。 第一阶段的缺乏会导致不受控制的病毒，细菌等传染原生长。 第二阶段的缺陷可引发大量炎症，组织损伤和死亡。

冠状病毒通过附着在称为血管紧张素转换酶2（ACE2）存在于整个身体的许多组织中，包括呼吸道和心血管系统。 这种感染会触发1期免疫反应，其中产生抗体的B细胞会抽出可与病毒结合并阻止其附着于ACE2的中和抗体。 这抑制了病毒感染更多细胞。

在第一阶段，免疫细胞也产生 细胞因子，一组蛋白质可募集其他免疫细胞并抵抗感染。 杀伤性T细胞也参与其中，它们破坏了感染了病毒的细胞，从而阻止了病毒的复制。

如果在第1阶段免疫系统受损并且运作不佳，则病毒可以快速复制。 免疫系统受损的人包括老人，器官移植受者，自身免疫性疾病患者，接受化疗的癌症患者以及天生患有免疫缺陷疾病的人。 这些人中的许多人可能无法产生足够的抗体或杀伤性T细胞来抵抗病毒，这会使病毒不受控制地繁殖并引起严重感染。

与人类细胞上的血管紧张素转化酶2（ACE2）受体（蓝色）结合的冠状病毒刺突（S）蛋白（红色）的分子模型。 一旦进入细胞，病毒便利用细胞的机器制造更多的自身副本。 胡安·加特纳/科学照相馆

炎症引起的肺损伤

SARS-CoV-2复制的增加会触发肺部和其他器官的其他并发症。

通常，有害生物和良性微生物在肺部和谐共存。 但是，随着冠状病毒的传播，感染和随后发生的炎症可能会破坏这种平衡，从而使肺中存在的有害细菌占主导地位。 这导致了肺炎的发展，肺中的肺泡（称为肺泡）充满了液体或脓液，使呼吸变得困难。

当肺泡（吸收氧气和排出二氧化碳的位置）充满液体时，吸收氧气的空间就减少了。 ttsz /盖蒂图片社

这会触发肺部其他炎症，导致急性呼吸窘迫综合症（ARDS），这是 在三分之一的COVID-19患者中发现。 免疫系统无法控制肺部的病毒感染和其他新出现的病原体，它通过释放更多的细胞因子来引发更强烈的炎症反应，这种情况被称为“细胞因子风暴”。

在这一阶段，旨在抑制炎症的2期免疫反应也很可能失败，无法控制细胞因子风暴。 这种细胞因子风暴可以引发友好的火力-具有破坏性的腐蚀性化学物质，旨在破坏人体免疫细胞释放的受感染细胞，从而可能严重破坏肺部和其他器官。

另外，由于ACE2遍布全身，因此来自1期的杀伤性T细胞可以破坏跨多个器官的感染了病毒的细胞，从而导致更广泛的破坏。 因此，产生过量细胞因子和T细胞的患者不仅会死于肺部，还会死于心脏和肾脏等其他器官。

免疫系统的平衡行为

上面的场景提出了一些有关COVID-19预防和治疗的问题。 因为 大多数人从冠状病毒感染中恢复，触发中和抗体和T细胞以阻止病毒进入细胞并复制的疫苗很可能会成功。 有效疫苗的关键在于它不会引发过度炎症。

另外，在过渡到更严重的形式（如ARDS和细胞因子风暴）（通常是致命的）的患者中，迫切需要新型 消炎药。 这些药物可以广泛抑制细胞因子风暴，而不会引起过度的免疫反应抑制，从而使患者能够清除冠状病毒而不会损害肺和其他组织。

这些免疫抑制剂可以有效使用的机会之窗很窄。 当患者需要免疫系统来抵抗感染时，不应在感染的早期就开始使用这类药物，但是在无法控制大规模炎症的情况下，不能在ARDS发生后将药物延迟太久。 可以通过监测患者的抗体和细胞因子水平来确定抗炎治疗的窗口。

那么，对于COVID-19，“最适合的”是具有正常1期和2期免疫反应的个体。 这意味着在阶段1中具有强大的免疫反应，可以清除原发性冠状病毒感染并抑制其在肺中的传播。 然后，应该在最佳的2期反应之后，以“细胞因子风暴”的形式防止过度的炎症。

疫苗和抗炎药需要仔细管理这种微妙的平衡行为，才能取得成功。

有了这种冠状病毒，就很难知道谁是最合适的人。 不一定能保证能在这种冠状病毒中存活的最年轻，最强壮或最运动的人。 优胜劣汰是那些具有“正确”免疫反应的人，可以迅速清除感染而不会引起过度的炎症，而炎症可能是致命的。

关于作者

研究副总裁兼卡罗来纳州杰出教授Prakash Nagarkatti 南卡罗来纳大学 卡罗来纳州杰出教授兼病理学，微生物学和免疫学系主任，SmartState资助的癌症中心的主席Mitzi Nagarkatti和Mitzi Nagarkatti， 南卡罗来纳大学

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