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COVID-19 細胞因子風暴

2020年1月25日,曹斌教授的團隊發(fā)表了題為“中國武漢2019年新型冠狀病毒感染者的臨床特征”的研究論文。論文揭示了COVID-19(一種由SARS-CoV-2感染引起的疾病)危重患者的免疫系統(tǒng)存在致命的細胞因子風暴。那么什么是COVID-19細胞因子風暴?為什么COVID-19會導致細胞因子風暴?又該如何治療COVID-19引起的細胞因子風暴呢?

什么是細胞因子風暴?

在介紹COVID-19細胞因子風暴之前,我們先了解細胞因子風暴的相關知識。細胞因子風暴是指人體感染微生物后,體液中多種細胞因子迅速大量產生的現(xiàn)象。這實際上是大量的病毒感染觸發(fā)了人體免疫系統(tǒng)的“自殺式攻擊”。

COVID-19細胞因子風暴從行為上講是指COVID-19引起的細胞因子風暴。有報道顯示,急性COVID-19死亡的直接原因是新型冠狀病毒破壞了人體的免疫機制,引發(fā)過度免疫導致細胞因子風暴。此外,細胞因子風暴還損傷肺部和人體多個器官(心、腎、肝等),最終導致多器官功能衰竭。

為什么COVID-19會導致細胞因子風暴?

COVID-19的病因是SARS-CoV-2(原名2019-nCoV),屬于冠狀病毒之一。當SARS-CoV-2首次感染人類時,人類免疫系統(tǒng)沒有識別該病毒。研究表明,SARS-CoV-2通過血管緊張素轉化酶2(ACE2)進入細胞。因此,高表達ACE2的肺組織成為SARS-CoV-2的主要入侵靶點。病毒進入肺部后,免疫系統(tǒng)將大量的免疫細胞送到肺組織殺死病毒,這形成了肺炎,病人表現(xiàn)出發(fā)燒、咳嗽、呼吸困難等癥狀。

然而,這些免疫細胞不能準確定位病毒,因為它們不能識別它。它們只會胡亂攻擊,招募更多的免疫細胞來殺死病毒。一旦細胞因子風暴形成,免疫系統(tǒng)可能無法殺死病毒,但一定會殺死肺部中大量的正常細胞,嚴重損害肺部功能?;颊邥霈F(xiàn)呼吸衰竭,直至缺氧死亡。

COVID-19引起的細胞因子風暴是哪些細胞因子?

根據(jù)曹斌教授團隊發(fā)表的文章,他們發(fā)現(xiàn)重度患者的血漿促炎因子(IL2、IL7、IL-10、GSCF、IP-10、MCP-1、MIP1A、TNF-α)水平明顯高于輕度患者的COVID-19,這些炎癥指標表明重度患者中存在細胞因子風暴。

事實上,自SARS疫情爆發(fā)以來,“細胞因子風暴”就引起了人們的高度關注。此外,SARS-CoV-2與2002年SARS CoV的序列相似性約為70%,與MERS CoV的序列相似性約為40%。而且它們都屬于冠狀病毒。雖然SARS-CoV-2的研究不是很多,但我們可以參考2002年SARS CoV和MERS CoV的研究。越來越多的研究表明,SARS引起的細胞因子風暴主要與IL-1β、IL-6、IL12A、IFN-γ、IP10和MCP1有關,而MERS引起的細胞因子風暴主要與IFNγ、TNFα、IL15IL17A有關。

對于細胞因子風暴的排查,主要靠檢測血液中炎癥因子的升高。而不同的病毒引發(fā)細胞因子風暴的機制不完全相同,所以會引起不同的細胞因子變化。

相關ELISA試劑盒

在本節(jié)中,我們列出了幾種冠狀病毒感染引起的細胞因子風暴的ELISA試劑盒。

細胞因子 產品名稱 貨號 樣本類型 檢測范圍
IFNγ 人γ干擾素(IFN-γ)ELISA Kit CSB-E04577h 血清、細胞上清液、尿液、組織勻漿、腦脊液(CSF) 6.25 pg/mL-400 pg/mL
IL10 人白介素10(IL-10)ELISA KIT CSB-E04593h 血清、尿液、細胞上清液、腹水、腦脊液(CSF)、唾液 12.5 pg/mL-800 pg/mL
IL12A Human Interleukin-12 subunit alpha(IL12A) ELISA kit CSB-EL011586HU 血清、血漿、細胞上清液 15.6 pg/mL-1000 pg/mL
IL15 人類IL-15酶聯(lián)免疫吸附試劑盒 CSB-E04603h 血清、血漿、組織勻漿、細胞上清液 3.12 pg/mL-200 pg/mL
IL17A 人白介素17A(IL-17A/IL-17)ELISA Kit CSB-E12819h 血清、尿液、細胞上清液、組織勻漿等。 6.25 pg/mL-400 pg/mL
IL1B 人白介素1β (IL-1β)ELISA Kit劑盒 CSB-E08053h 血清、細胞上清液、尿液、腦脊液(CSF) 125 pg/mL-8000 pg/mL
IL2 人白介素2(IL-2)ELISA kit CSB-E04626h 血清、血漿、組織勻漿 3.12 pg/mL-200 pg/mL
IL7 人白介素7(IL-7)ELISA Kit CSB-E14032h 血清、血漿、細胞上清液、組織勻漿、尿液 0.78 pg/mL-50 pg/mL
IP10 人干擾素誘導蛋白10(IP-10/CXCL10)ELISA Kit CSB-E08181h 血清、血漿、組織勻漿 31.25 pg/mL-2000 pg/mL
MCP1 人單核細胞趨化蛋白1(MCP-1/CCL2/MCAF)ELISA Kit CSB-E04655h 血清、血漿、尿液、唾液、腦脊液(CSF)、腹水、細胞上清液、組織勻漿 31.25 pg/mL-2000 pg/mL
MIP1A 人巨噬細胞炎性蛋白1α(MIP-1α/CCL3)ELISA Kit CSB-E04662h 血清、血漿、組織勻漿 3.12 pg/mL-200 pg/mL
TNFα 人腫瘤壞死因子α(TNF-α)ELISA KIT CSB-E04740h 血清、血漿、細胞上清液、組織勻漿、細胞裂解液 7.8 pg/mL-500 pg/mL

如何治療COVID-19細胞因子風暴?

目前,COVID-19細胞因子風暴的治療主要集中在以下四個方面:

  • 抗休克治療(治標不治本,救命第一):輸液保證血容量,應用血管活性藥物,必要時機械通氣,保護重要器官功能。
  • 支持和對癥治療(恢復體力):常規(guī)輸液,維持水、電解質和酸堿平衡,營養(yǎng)支持等。
  • 抑制免疫細胞的過度激活和細胞因子的產生(治標,求康復):臨床上常采用激素治療(腎上腺皮質激素等),并配合適當?shù)膭┝亢童煶?,以及非甾體抗炎藥和自由基清除劑(大量維生素C、維生素E)等。
  • 抗體中和細胞因子風暴(精準治療):針對升高的細胞因子,中和單克隆抗體,防止嚴重疾病和死亡。
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