為了對抗呼吸道感染，人體需要雙管齊下的攻擊。首先，它會派遣免疫細胞到現場摧毀病原體。然後，防禦系統必須防止這些先遣部隊失控。如果這種“維和”嘗試失敗，普通的感冒和咳嗽可能會升級為危及生命的疾病——這發生在數萬名因 SARS-CoV-2 病毒引起的全球大流行而死於 COVID-19 的患者身上。
在大多數情況下，巨噬細胞——吞噬病原體的大型免疫細胞——是先遣部隊。然而，在感染了病毒性流感的小鼠肺部中，一小部分白細胞卻恰恰相反：它們抑制過度炎症，研究人員今天在《科學免疫學》雜誌上報告。蘇州大學第一附屬醫院的免疫學家石玉芳說，這些維和巨噬細胞也存在於人類肺部，這表明它們“可能對幫助 COVID-19 患者抵抗炎症並可能生存非常重要”。該醫院向中國城市武漢派遣了工作人員和物資，但石玉芳並未參與這項新研究。
這項研究始於七年前，當時紐約大學朗格尼健康中心的免疫學家卡邁勒·卡納注意到一些他認為令人震驚的事情。當時，他的實驗室正在研究一組類似的巨噬細胞——不是在肺部，而是在脾臟中，脾臟是淋巴系統中的血液過濾器官。在顯微鏡下觀察的染色小鼠組織上，巨噬細胞在脾臟富含免疫細胞的區域周圍形成了藍色環。“它們看起來像星雲，”卡納說。
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這些細胞不僅在視覺上令人印象深刻。當研究人員使用巧妙的基因策略耗盡巨噬細胞時，小鼠在感染少量通常可以清除的李斯特菌細菌後僅兩天就死亡了。另一個觀察結果也引人注目：當其他免疫細胞擠滿脾臟的抗感染區域時，這組巨噬細胞卻原地不動。“我們認為，這種分隔也一定存在於[非免疫]器官中，”卡納說。脾臟的發現於 2017 年發表，為肺部的新分析奠定了基礎。
在這個複雜的器官中，絕大多數巨噬細胞生活在稱為肺泡的微小氣囊中。但是，當研究人員在顯微鏡下檢查肺組織時，他們看到一個非常小的群體，這個群體截然不同。與大而圓的肺泡巨噬細胞 (AM) 不同，較稀有的巨噬細胞是細長的，具有蔓延的手臂——並且它們不在肺泡中。這些新發現的細胞被稱為神經和氣道相關巨噬細胞 (NAM)，聚集在氣道並與周圍神經相互作用。“整個氣道分支都被這些巨噬細胞點亮了，”卡納說。
在另一組研究中，他的團隊耗盡了小鼠的 AM 或 NAM，然後用流感病毒感染這些動物和正常小鼠，並比較了各組中病毒的水平。這些實驗揭示了分工：AM 幫助對抗病毒，而 NAM 保持和平並防止組織損傷。
加州大學舊金山分校的巨噬細胞生物學家馬拉爾·巴塔查里亞說，這種分化可能對設計針對炎症的療法很重要，炎症是 COVID-19 中的一個大問題，他沒有參與這項研究，但稱其為“巧妙地應用了用於刪除特定巨噬細胞亞群的新工具”。
NAM 耗盡的小鼠產生了更高水平的幾種炎症分子，包括一種名為 IL-6 的分子，它參與了在一些重症 COVID-19 患者中看到的所謂“細胞因子風暴”。在最近一項對武漢 191 名接受該疾病治療的人進行的研究中，與倖存者相比，死於該疾病的患者血液中 IL-6 水平升高。臨床試驗現在正在評估 IL-6 阻斷抗體——用於治療類風溼性關節炎的藥物——在 COVID-19 患者中的應用。
這項新研究沒有探討 NAM 與神經的相互作用如何與這些免疫細胞的功能相關。卡納希望透過在未來的小鼠研究中耗盡 NAM 並評估周圍神經的健康狀況，或者透過檢查氣道神經在不同型別的感染期間如何受到影響來獲得深入瞭解。神經-免疫聯絡很有趣，因為最近的研究表明，腸道巨噬細胞和神經纖維之間的化學串擾可以控制蠕動，蠕動是食物透過消化道的運動過程。
一個更緊迫的問題是 NAM 是否參與 COVID-19。為此，卡納正在與紐約大學朗格尼健康中心合作，以獲取死於該疾病的人的新鮮肺組織——但這樣做在後勤上很困難，而且可能存在風險。鑑於紐約市的病例數量不斷上升，目前更大的挑戰是“基本上，我們的實驗室已關閉，”卡納說。
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