为了对抗呼吸道感染，人体需要双管齐下的攻击。首先，它会派遣免疫细胞到现场摧毁病原体。然后，防御系统必须防止这些先遣部队失控。如果这种“维和”尝试失败，普通的感冒和咳嗽可能会升级为危及生命的疾病——这发生在数万名因 SARS-CoV-2 病毒引起的全球大流行而死于 COVID-19 的患者身上。
在大多数情况下，巨噬细胞——吞噬病原体的大型免疫细胞——是先遣部队。然而，在感染了病毒性流感的小鼠肺部中，一小部分白细胞却恰恰相反：它们抑制过度炎症，研究人员今天在《科学免疫学》杂志上报告。苏州大学第一附属医院的免疫学家石玉芳说，这些维和巨噬细胞也存在于人类肺部，这表明它们“可能对帮助 COVID-19 患者抵抗炎症并可能生存非常重要”。该医院向中国城市武汉派遣了工作人员和物资，但石玉芳并未参与这项新研究。
这项研究始于七年前，当时纽约大学朗格尼健康中心的免疫学家卡迈勒·卡纳注意到一些他认为令人震惊的事情。当时，他的实验室正在研究一组类似的巨噬细胞——不是在肺部，而是在脾脏中，脾脏是淋巴系统中的血液过滤器官。在显微镜下观察的染色小鼠组织上，巨噬细胞在脾脏富含免疫细胞的区域周围形成了蓝色环。“它们看起来像星云，”卡纳说。
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这些细胞不仅在视觉上令人印象深刻。当研究人员使用巧妙的基因策略耗尽巨噬细胞时，小鼠在感染少量通常可以清除的李斯特菌细菌后仅两天就死亡了。另一个观察结果也引人注目：当其他免疫细胞挤满脾脏的抗感染区域时，这组巨噬细胞却原地不动。“我们认为，这种分隔也一定存在于[非免疫]器官中，”卡纳说。脾脏的发现于 2017 年发表，为肺部的新分析奠定了基础。
在这个复杂的器官中，绝大多数巨噬细胞生活在称为肺泡的微小气囊中。但是，当研究人员在显微镜下检查肺组织时，他们看到一个非常小的群体，这个群体截然不同。与大而圆的肺泡巨噬细胞 (AM) 不同，较稀有的巨噬细胞是细长的，具有蔓延的手臂——并且它们不在肺泡中。这些新发现的细胞被称为神经和气道相关巨噬细胞 (NAM)，聚集在气道并与周围神经相互作用。“整个气道分支都被这些巨噬细胞点亮了，”卡纳说。
在另一组研究中，他的团队耗尽了小鼠的 AM 或 NAM，然后用流感病毒感染这些动物和正常小鼠，并比较了各组中病毒的水平。这些实验揭示了分工：AM 帮助对抗病毒，而 NAM 保持和平并防止组织损伤。
加州大学旧金山分校的巨噬细胞生物学家马拉尔·巴塔查里亚说，这种分化可能对设计针对炎症的疗法很重要，炎症是 COVID-19 中的一个大问题，他没有参与这项研究，但称其为“巧妙地应用了用于删除特定巨噬细胞亚群的新工具”。
NAM 耗尽的小鼠产生了更高水平的几种炎症分子，包括一种名为 IL-6 的分子，它参与了在一些重症 COVID-19 患者中看到的所谓“细胞因子风暴”。在最近一项对武汉 191 名接受该疾病治疗的人进行的研究中，与幸存者相比，死于该疾病的患者血液中 IL-6 水平升高。临床试验现在正在评估 IL-6 阻断抗体——用于治疗类风湿性关节炎的药物——在 COVID-19 患者中的应用。
这项新研究没有探讨 NAM 与神经的相互作用如何与这些免疫细胞的功能相关。卡纳希望通过在未来的小鼠研究中耗尽 NAM 并评估周围神经的健康状况，或者通过检查气道神经在不同类型的感染期间如何受到影响来获得深入了解。神经-免疫联系很有趣，因为最近的研究表明，肠道巨噬细胞和神经纤维之间的化学串扰可以控制蠕动，蠕动是食物通过消化道的运动过程。
一个更紧迫的问题是 NAM 是否参与 COVID-19。为此，卡纳正在与纽约大学朗格尼健康中心合作，以获取死于该疾病的人的新鲜肺组织——但这样做在后勤上很困难，而且可能存在风险。鉴于纽约市的病例数量不断上升，目前更大的挑战是“基本上，我们的实验室已关闭，”卡纳说。
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