Врожденный и адаптивный иммунитет при инфекции SARS-CoV-2: биомолекулярные клеточные маркеры и механизмы

Абстрактный

Пандемия коронавируса 2019 (COVID-19) была вызвана положительной смысловой одноцепочечной РНК (оцРНК) коронавируса 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2). Однако существуют и другие человеческие коронавирусы (hCoV). Исторические пандемии включают оспу и грипп, при которых используются эффективные методы лечения для снижения общего бремени болезней за счет эффективного воздействия на компетентную реакцию иммунной системы хозяина. Иммунная система состоит из первичных/вторичных лимфоидных структур с первоначально восемью типами иммунных клеток и многими другими подтипами, пересекающими клеточные мембраны с использованием клеточных сигнальных каскадов, которые способствуют выведению патогенных белков. Другие обсуждаемые белки включают маркеры кластера дифференцировки (CD), главные комплексы гистосовместимости (MHC), плейотропные интерлейкины (IL) и хемокины (CXC). Исторические концепции иммунитета хозяина - это врожденная и адаптивная иммунные системы. Адаптивная иммунная система представлена ​​Т-клетками, В-клетками и антителами. Врожденная иммунная система представлена ​​макрофагами, нейтрофилами, дендритными клетками и системой комплемента. Другие вирусы могут влиять и регулировать прогрессирование клеточного цикла, например, при раке, который включает вирус папилломы человека (ВПЧ: карцинома шейки матки), вирус Эпштейна-Барра (ВЭБ: лимфома), гепатит B и C (HB/HC: гепатоцеллюлярная карцинома) и вирус человека. Вирус Т-клеточного лейкоза-1 (Т-клеточный лейкоз). Бактериальные инфекции также повышают риск развития рака (например, Helicobacter pylori). Вирусные и бактериальные факторы могут вызывать как заболеваемость, так и смертность, а также передаваться в клинических и общественных условиях, влияя на иммунный ответ хозяина. Следовательно, уместно контекстуализировать достижения в области секвенирования одиночных клеток в сочетании с другими лабораторными методами, позволяющими лучше понять характеристики иммунных клеток. Эти разработки обеспечивают лучшую ясность и понимание того, что частично совпадает с аутоиммунными состояниями, на которые могут влиять врожденные B-клетки (B1+ или клетки маргинальной зоны) или адаптивные Т-клеточные реакции на инфекцию SARS-CoV-2 и другие патологии. . Таким образом, этот обзор начинается со знакомства с респираторной инфекцией хозяина, а затем с изучения бесценных клеточных белков-мессенджеров, а затем с отдельных маркеров иммунных клеток.

Ключевые слова: COVID-19; В-клетки; нейтрофилы; дендритные клетки; Т-клетки; NK-клетки; моноциты; макрофаги; врожденный; адаптивный; цитокины; хемокины; молекулы адгезии; антитело; кластер дифференциации; рецепторы; белки; SARS-CoV-2; серология

Преимущества добавки цистанхе – повышение иммунитета

1. Введение

1.1. Обзор

Возбудительный вирион SARS-CoV-2 пандемии COVID-19 содержит более четырех иммуногенных белков, состоящих из шипа (белок S), нуклеокапсида (белок N), оболочки (белок E) и мембраны (белок M). белок) и ассоциированные субъединицы с вспомогательными белками [1,2]. Текущие терапевтические разработки произошли до/после марта 2020 года, когда Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила пандемию; Известно, что SARS-CoV-2 распространяется между животными и между поколениями [3]. Считается, что около 15 % смертности от заболеваний COVID-19 может быть связано с пневмонией или приобретенным респираторным дистресс-синдромом (ОРДС) [4]. Существующие вакцинные иммуногены в основном разрабатывались как производные белка S, предварительно слитые с новыми кандидатами, проходившими клинические испытания с целью снизить бремя хронического заболевания COVID-19 среди населения по мере продолжения исследований. Геном SARS-CoV-2 имеет длину примерно 30 тысяч оснований, кодирующих 9860 аминокислот, и определяется открытыми рамками считывания (ORF) и неструктурными белками (NSP), необходимыми для распространения вируса среди всех животных-хозяев [5]. Геном SARS-CoV-2 содержит 16 ORF, которые кодируют 29 белков, необходимых для размножения вируса и ингибирования иммунного ответа хозяина. Например, ORF1a и ORF1ab кодируют полипептиды, расщепленные на 16 NSP. Методы молекулярного тестирования (например, ПЦР) являются широко используемыми диагностическими инструментами, которые позволяют анализировать и обнаруживать специфические последовательности РНК в образцах. SARS-CoV-2 инфицирует клетки через дыхательные пути и пневмоциты типа II (ATII), используя ангиотензинпревращающий фермент 2 (ACE-2) в качестве преобладающего рецептора проникновения [6]. Разрушение и инфицирование клеток ATII, экспрессирующих ACE2, происходит через фосфолипидные мембраны. Другие рецепторы, экспрессируемые на всех лейкоцитах, тромбоцитах и ​​эндотелиальных клетках, включают различные кластеры маркеров дифференцировки (CD), например, CD3, CD4 и CD19, среди других. Некоторые из них в настоящее время также участвуют в первоначальном входе в клетку SARS-CoV-2, включая трансмембранную протеазу типа II (TMPRSS2), рецептор асиалогликопротеина-1 (ASGR1) и крингл-содержащий трансмембранный белок 1 (KREMEN1), дипептидилпептидазу 4. (DPP4), нейропилин (NRP1), CD147 и виментин [7–12]. Следовательно, из-за клеточной инфекции иммунные клетки регулируют и развиваются в первичных лимфатических органах (например, костном мозге и тимусе), а также через сеть вторичных лимфатических органов (например, миндалинах и других), используя лимфатические узлы (ЛУ) и клеточные мембраны. которые позволяют клеточной проницаемости и миграции лимфоцитов перерабатывать инфекционно-патогенные белки через все барьеры через нервную, пищеварительную, эндокринную, дыхательную, кровеносную, мышечную и скелетную системы. Технологический прогресс с 2017 года также позволил расширить фенотипический анализ, и, следовательно, теперь стало яснее, что белки SARS-CoV-2 выполняют разные роли хозяина. Анализы подтвердили, что белок M жизненно важен для сборки, белок S — для входа в клеточные рецепторы, а белки N и E, по-видимому, являются потенциальными порообразующими белками [13,14]. Секвенирование одноклеточной РНК (scRNA-Seq), спектральная проточная цитометрия (FACS) и массовая цитометрия (CyTOF) позволяют обнаружить маркеры, позволяющие проводить фенотипический анализ всех подпопуляций иммунных клеток [15–18]. Примечательно, что белки антител, участвующие в тестировании на инфекции SARS-CoV-2, имеют переменные факторы и концентрации человеческих антител. Они измеряются с помощью диагностики преимущественно моноклональных антител, для которой существует множество шкал, которые проходят проверку независимо от производителя. Например, учреждения измеряют концентрации в сыворотке, используя несколько тестов, измеряющих связывающие антитела (БАУ/мл), другие измеряют нейтрализующие антитела (nAb в МЕ/мл), а третьи измеряют концентрацию (нг/мл) по мере проведения стандартизации для обеспечения согласованности результатов. глобальном масштабе (Дополнительные материалы и данные S1–S5) [19,20]. Поэтому в этой статье мы рассматриваем текущие существующие лабораторные и клинические исследования, которые измеряли и иллюстрировали статистическую значимость, чтобы проиллюстрировать изменяющуюся среду созревания иммунных клеток, чтобы выдвинуть гипотезу о том, что многие из воспалительных эффектов, наблюдаемых при инфекции SARS-CoV-2, могут быть нарушены адаптивные иммунные реакции. Множественные бактериальные, вирусные и грибковые патологии имеют как иммунологические, так и генетические факторы изменчивости, на которые влияют регуляция клеточного цикла и факторы презентации антигена. Они влияют на множественные патологии, и поэтому на риск влияют факторы генетической предрасположенности. Сюда входят гены, которые кодируют белки, экспрессируемые на мембранах иммунных клеток, такие как антигены лейкоцитов человека (HLA), называемые главным комплексом гистосовместимости (MHC). Они представляют короткие белковые (пептидные) фрагменты клеткам иммунной системы и локализованные клеточные маркеры, на которые влияют другие белки-медиаторы, как мы обсудим ниже. Иммунные клетки, обсуждаемые в этой статье, обеспечивают общий контекст с дальнейшей характеристикой клеток посредством взаимодействия В-клеток, Т-клеток и каждого из других четырех подтипов клеток, обсуждаемых ниже, классифицируемых конкретно по белкам кластера дифференцировки (CD), экспрессируемым на клеточных поверхностях в зависимости от на цитокины и хемокины, действующие как сигналы иммунных клеток, на которые воздействуют внешние патогены.

1.2. Текущие реакции иммуногена на вакцину SARS-CoV-2

Преимущества цистанхе трубчатой-укрепить иммунную систему

Современные вакцинные антигены или вирусные антигены стимулируют иммунную систему распознавать патогенные белки через эпитопы, которые могут мутировать, тем самым влияя на распознавание иммунных клеток через рецепторы В-клеток и Т-клеток (BCR/TCR). Предотвращение хронического заболевания COVID-19 до вариантов, предшествующих Омикрону, оценивалось в этих соотношениях с использованием существующих вакцинных иммуногенов, разработанных Pfizer/BioNTech, Astra Zeneca, Sinopharm и Novavax: BNT162b2: 95,3%, AZD1222: 70,4%, BBIBP -КорВ: 79%. Развитие иммуногена указывает на NVX-CoV2373 в 72% при скрининге против Omicron BA.1 и BA4/BA5 [21]. Дополнительное снижение риска заболевания COVID-19 оценивалось в 86%. Популяционные исследования показывают различную реакцию антител к белку SARS-CoV-2 (76%:24% ответ/отсутствие ответа). Предполагаемый период производства функциональных антител к иммуногенам S-белка в настоящее время составляет от 6 месяцев до 1,5 лет. Мутации S-белка SARS-CoV-2 в настоящее время хорошо документированы в других исследованиях по выявлению потенциальных эпитопов, влияющих на иммунный ответ [22]. Функциональные клеточные Т-клеточные ответы, либо хелперные (TH), либо цитотоксические (TC), также свидетельствуют о наличии активности CD4+:CD8+ в соотношении 96%:54% при COVID{{35} } болезнь [21]. По сравнению с другими респираторными вирусами, такими как грипп, белок S SARS-CoV-2 обладает более высокой частотой мутаций в интерфейсе шип/ACE2, и появление вариантов Omicron подтверждает это, обозначаемых BA1, BA2, BA2.75, BA4, BA5, BQ1 и XBB [23]. К счастью, существуют технологии и лабораторные методы, которые способствуют точному профилированию клеток и позволяют сравнивать соответствующие иммунные клетки. Поэтому в этой статье мы обсудим путь заражения, преобладающие цитокиновые и белковые маркеры и, наконец, индивидуальные клеточные реакции преобладающих линий иммунных клеток в порядке В-клеток, нейтрофилов, моноцитов/макрофагов/дендритных клеток (ДК), естественные киллеры (NK-клетки) и подтипы Т-клеток.

1.3. Респираторная микросреда

Поражаются органы дыхательных путей: нос, горло, гортань, трахея, бронхи и легкие, подвергающиеся воздействию внешних антигенов, состоящих из слоев поверхностных эпителиальных клеток. Поверхность легких взрослого человека содержит около 700 миллионов альвеол площадью 70 м2 и диаметром от 200 до 500 мкм, покрытых капиллярами. Внутри этого определенного альвеолярного слоя находятся реснитчатые пневмоциты I типа (ATI), а также клетки пневмоцитов II типа (ATII) и альвеолярные Mφ (AMφ), которые регулируют дыхание, секрецию сурфактанта и регуляцию иммунных клеток, соответственно, наряду с бокаловидными клетками. базальные клетки и другие типы клеток [24]. Ранние исследования (n=7) при хроническом заболевании, вызванном SARS-CoV-2-, показывают прямое заражение клеток ATII через гликокаликс и слой поверхностно-активного вещества, тем самым нарушая гомеостатические барьеры и функции клапанов за счет повышения давления вдыхаемого или выдыхаемого O2. CO2 внутри нанопузырьков через клеточные мембраны, где CO2 образуется в ходе цикла трикарбоновых кислот (ТСА) [25]. Известно, что слой гликокаликса содержит множество белков, влияющих на функцию сосудов (например, синдеканов), которые могут разрушаться и влиять на сосудистую сеть, таких как матриксные металлопротеиназы (ММП), гепараназа и гиалуронидаза, под действием цитокинов (IL{ {13}} и др.) [26,27]. Этот процесс дыхания зависит от толщины мембраны и растворимости нанопузырьков O2, N2 и CO2 в газах [28] (см. рисунок 1).

Рисунок 1. Обзор взаимодействия иммунных клеток SARS-CoV-2.

1.4. Цитокин и сывороточные белки при инфекции SARS-CoV-2

Повышение уровня белка в сыворотке, документируемое как «цитокиновая буря», которая повышена или нарушена при хроническом заболевании COVID, вызванном SARS-CoV-2-хроническим заболеванием-19, встречается и при многих других патологиях [32]. Цитокины представляют собой группу короткоживущих белков, выделяемых различными клетками и действующих как межклеточные посланники. Синтез и секреторные механизмы цитокинов включают высвобождение из лизосом, отделение везикул от плазматических мембран и высвобождение из плазматических мембран. Многие исследования документируют эти явления, но они не являются основной темой данного обзора. Для сравнения, при инфекции гриппом (род Influenza A/B/C/D) цитокины IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL{ {9}}, IL-12, IL-13, TNF- и IFN- имеют отношение к взаимодействию иммунных клеток, как показано ниже на рисунках. Во время заболевания COVID, вызванного инфекцией SARS-CoV-2, рассматривались и другие белки, в том числе трансформирующие факторы роста эндотелиальных клеток сосудов (TGF-/VEGF) в сочетании со специфическими MMP (MMP2, MMP3). , ММП9) [33–36]. Они представляют собой белки ремоделирования тканей со специфическими хемотаксическими факторами, которые также необходимы для направления хемотаксиса лейкоцитов между лимфатическими системами зародышевых центров (GC) и по всему организму [34–36]. Соответствующие хемокины, рассматриваемые ниже, включают CXCL10 (IP-10), CCL2 (MCP-1), CCL3 (MIP1-) и CCL11 [33–37]. Однако до пандемии 2020 года в родственном коронавирусе (MERS-CoV), вызывающем ближневосточный респираторный синдром (MERS), цитокиновые белки IL-1, IL-6 и IL-8 были выделен как ключ к ответу хозяина, тогда как при инфекции дополнительно исследуются CXCL10 и другие плейотропные хемокины, которые используют CXCR3, экспрессируемый на Mφ, Т-клетках, DC и обеих NK/B-клетках [38–40]. Таким образом, все вышеуказанные цитокины и хемокины являются врожденными/адаптивными регуляторами, которые способствуют инфекционному контролю и регуляции в сыворотке крови. Исследования показывают, что коагулопатия, связанная с COVID-19-(CAC), является причинным фактором хронических заболеваний с комплексами, образующимися между клетками врожденного иммунитета, влияющими на процессы коагуляции и фибринолитики посредством неизвестных механизмов. Таким образом, классификация COVID-19 произошла по дисфункции сосудистых эндотелиальных клеток, гипервоспалительной реакции и гиперкоагуляции, документируя этот аспект патологии, вызванной SARS-CoV-2, что приводит к повышению уровня D в сыворотке крови. -димер, С-реактивный белок, Р-селектин и фибриноген [41]. Совсем недавно, в еще не рецензируемом предварительном издании, 7315 белков были исследованы специально при хроническом заболевании COVID-19, что связано с белком комплемента как ключевым звеном в путях свертывания крови; Субъединицы A, B и C субкомпонента C1q комплемента (C1QA, C1QB и C1QC) в основном были обогащены в легких и ЛУ [42]. Факторы комплемента C3, C5, C7 и C9, напротив, обычно повышаются в ЛУ и стенках аорты/сосудов, а уровень SP-C в клетках ATII снижается [42]. Исследования показывают, что два других белка, рецептор конечных продуктов гликирования (RAGE/AGER) и хлоридный внутриклеточный канал (CLIC5), также связаны с клетками ATI, но что белок, родственный SP-C, подавляется, специфичный для клеток ATII, как выше [42]. Интересно, что авт. отметили значительное снижение продукции IL-12 в LN, что может влиять на созревание DC, как обсуждается ниже. Были измерены многие белки, регулирующие клеточный цикл, такие как циклин-зависимая киназа (CDK2), а также комплекс репликации начала (ORC) и нуклеопорины (NUC), активность которых наблюдалась в LN. Более того, было отмечено, что многие изменения в белках соответствуют изменениям в тканевых клетках гликокаликса. В аналогичном исследовании «случай-контроль», посвященном биомаркерам у серопозитивных лиц (n=400), значительные изменения также произошли в E-селектине (CD62) и катепсине B, а стойкие симптомы могут быть связаны с ко-кластером железа и серы. белок-шаперон (HSCB), белок теплового шока HSP 90-бета (HSP90AB1), белок-предшественник бета-амилоида (APP), член 3 семейства фосфолипазы D (PLD3), цистатин-C (CST3) и кальпротектин (S{ {93}}А9) [43].

1,5. Контекст пред-2022 лабораторных исследований

С 2015 года исследования показали, что SP может модулировать иммунные реакции хозяина при воспалении легких и, следовательно, может быть терапевтической мишенью во время усиления нарушения регуляции, наблюдаемого при хроническом заболевании COVID-19 [44]. В литературе существуют разногласия, которые могли быть упущены из виду во время пандемии гриппа H1N1 2009 года [44]. Как уточняют многочисленные сообщения (n=10), при инфекции SARS-CoV-2 наблюдается обширное альвеолярное повреждение с эндотелиальным повреждением клеточных мембран, тромбоз сосудов, окклюзия альвеолярных капилляров, отек с ангиогенным ростом сосудов, и миграция лимфоцитов [44]. Возникающие в результате механизмы, контролирующие регуляцию цитокинов, возникают между всеми лейкоцитами, что приводит к вопросам об иммунных клетках и соответствующих интерлейкинах (IL), факторах роста (GF), хемокинах (CXC) и соответствующих рецепторах или лигандах (например, CXCR3 и/или CXCR4), которые требуют дальнейшее разъяснение ниже [45]. Патогенез SARS-CoV-2 начинается с нарушения мембранного гомеостаза, в результате чего образуются синцитии, слияние клеток и многоядерные клетки, что сопровождается нарушением регуляции иммунной системы [46–48]. Такое образование синцитиев может быть инициировано трансмембранными белками (например, TMEM16), которые регулируют богатые фосфолипидами клеточные мембраны, включая фосфатидилсерин (PS) [49–51]. Брага и др. использовали анализы ингибирования слияния клеток (CFIA) и исследования in situ анализов вирусной РНК (n=41) у пострадавших людей, чтобы уточнить, что у людей, инфицированных SARS-CoV-2, преобладали слитые клеточные синцитии, содержащие салфетку, который обрабатывает SP-B, общий для клеток ATII [50]. Они отметили, что, регулируя ионный канал, зависящий от кальция и одного фермента скрамблазы, который регулирует PS, белок S явно активирует трансмембранные белки (TMEM) на поверхности клеточной мембраны или внутри мембран органелл [49]. Например, один из них TMEM16 является частью семейства белков, состоящего из кальций-зависимых ионных каналов, ответственных за регуляцию PS в нормальном слое, богатом кальцием и аргинином [49]. Одновременно с этим теперь известно, что SARS-CoV-2 ORF3a может влиять на кальций-регулируемый ионный канал TMEM16F, регулируемый PS, который может усиливать прокоагулянтную активность через комплексы теназы и протромбиназы, которые являются ключевыми регуляторами пути свертывания крови. [50–52]. Следовательно, такие локализованные изменения указывают на пути проникновения SARS-CoV-2 в эпителиальное микроокружение. Действительно, богатый углеводами слой гликокаликса, покрывающий эпителиальные клетки слизистой оболочки, также содержит смесь гликопротеинов муцина (MUC), гликозаминогликанов и других гликопротеинов, которые расширяются и окружают реснички и обычно функционируют для уничтожения более крупных бактерий. Обширные исследования недавно показали, что функции ресничек, микроворсинок и слизи остаются ключевыми для адгезии SARS-CoV-2 и рецептор-опосредованного проникновения в эпителиальные клетки, которые, по-видимому, действуют как адгезивы. Белки MUC представляют собой высокомолекулярные белки, образующие кластеры слизи. При заболевании COVID-19 первоначально (n=16) были тщательно исследованы два типа муцинов, из которых мембраносвязанный MUC1 и гелеобразующий MUC5AC обнаруживались на значительно повышенных уровнях. Следовательно, нормальный клиренс патогенов через муциновые белки может быть нарушен, что облегчает проникновение SARS-CoV-2 и обеспечивает персистенцию вируса [53–56]. Важно отметить, что другие исследования показывают, что, помимо ORF3a, другие белки SARS-CoV-2, включая E и ORF8, могут собирать и формировать каналы токсичных ионов [57,58].

цистанхе трубчатой ​​– улучшает иммунную систему

Нажмите здесь, чтобы просмотреть продукты Cistanche Enhance Immunity

【Запросить дополнительную информацию】 Электронная почта:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

1.6. Роль Toll-подобных рецепторов (TLR) или TLR-индуцированной дисрегуляции IFN

Для усиления противовирусного ответа обычно вырабатывается интерферон I типа [59]. Текущие исследования противоречат этому, поскольку выработка интерферона I типа может быть как полезной, так и вредной при заболевании COVID-19; однако исследования, посвященные ближневосточному респираторному синдрому (MERS) и респираторно-синцитиальному вирусу (RSV), показывают, что время выработки IFN типа I влияет на клеточный ответ [59,60]. Дополнительными соображениями являются поверхностные и цитозольные рецепторы распознавания образов (PRR), которые инициируют нижестоящие сигнальные каскады с использованием NF-kB, IFN типа I и воспалительных путей [43–46,61]. К ним относятся молекулярные белки, связанные с повреждением (DAMP), которые охватывают множество белков, окружающих и внутри ядерного и внеклеточного пространства, включая десять консервативных Toll-подобных рецепторов (TLR), индуцируемые ретиноевой кислотой ген-I-(RIG-I)-подобные рецепторы, Nod-подобные рецепторы (NLR), AIM2--подобные рецепторы и внутриклеточные сенсоры ДНК и РНК, которые приводят к выработке провоспалительных или противовирусных цитокинов, необходимых для антигенспецифических адаптивных ответов [61,62 ]. Например, IL-1RA представляет собой рецептор DAMP, который после высвобождения внутриклеточно связывается и инициирует высвобождение IL-1, что подтверждается тематическим исследованием (n=71), которое показало это. Так было при хроническом заболевании COVID-19 одновременно с IL-10, который в значительной степени обладает иммуносупрессивным действием [63,64]. Известно, что белки SARS-CoV-2 распознаются клеточными сенсорами, и поэтому роль TLR3/4/7 представляет интерес с точки зрения того, какие иммунные клетки их экспрессируют. TLR3 более распространен в NK-клетках, тогда как TLR4 чаще встречается в Mφ. Toll-подобные рецепторы (TLR) передают сигналы через MyD88 и TRIF. Большинство TLR используют MyD88 для запуска продукции воспалительных цитокинов; TLR3 является исключением и передает сигналы исключительно через TRIF, тогда как TLR4 уникален тем, что может связываться и передавать сигналы через MyD88 или TRIF к ядерным факторам транскрипции. Предыдущие исследования in vitro показали, что TLR3/7 может быть связан с высвобождением IL-1, IL-1, IL-4 и IL-6 [65]. Поэтому в других исследованиях изучалась природа TLR7 как фактора риска тяжелого заболевания COVID-19 [66]. Роль TLR в передаче сигналов иммунных клеток во многом неясна и, несомненно, нуждается в дальнейших исследованиях, но участвует в передаче сигналов Т-клеток [67]. TLR4 присутствует на моноцитах, Mφ и DC, а также в некоторых неиммунных клетках, таких как эндотелиальные клетки, и играет роль как в LPS-индуцированном транспорте иммунных клеток CD14 грамотрицательных бактерий, так и, что интересно, может регулировать ROR t + регуляторные Т-клеточные реакции при колите [68–70]. Клинические испытания новых терапевтических средств, влияющих на TLR, продолжаются (NCT05089110, NCT04526977 и NCT05293236) как при патологиях COVID, так и при ВИЧ, что прояснит этот вопрос дальше (см. Дополнительные материалы). Роль SP-A, как обсуждалось выше, находится в стадии исследования, и вполне вероятно, что экспрессия TLR4 имеет различные эффекты в отдельных системах органов в зависимости от активации, как это видно у новорожденных, где было показано, что активация TLR2/4 стимулирует нижестоящий внеклеточный сигнал. регулируемая киназа (ERK) и протеинкиназа B (AKT) с путями IL-6, неизмененными у детей и взрослых [71]. Экспрессия как на тромбоцитах, так и на альвеолярном Mφ может влиять на тромботические и иммунные пути одновременно со снижением экспрессии на клетках ATII и подтверждением в исследованиях на животных, которые недавно показали связь TLR4 с экспрессией мРНК кишечных цитокинов [72–74]. TLR4 явно влияет на тромбоциты посредством агрегации и экспрессии P-селектина, а также образования смешанных агрегатов между тромбоцитами и нейтрофилами, а у микробов с ЛПС запускает синтез и/или секрецию фактора фон Виллебранда (vWF), фактора тромбоцитов 4 (CXCR4). ) и тромбоксан А2 (TXA2), наряду с НЕТозом с положительной регуляцией CD11b и другими молекулами адгезии (дополнительные данные S1) [75,76]. Первоначально идентифицированные в 1957 году Айзексом и Линдеманном, интерфероны были обнаружены в секретах для ингибирования роста вирусов и опухолей. В настоящее время их подразделяют на три группы и отдельные подтипы: тип I, II и III. ИНФ I типа состоят из IFN- и IFN- (также IFN-δ, IFN-ε, IFN-κ, IFN-τ, IFN-ω и IFN-ζ), но внутри типа II также присутствует IFN-, тогда как IFN типа III включает IFN-λ [77]. Что касается чувствительности SARS-CoV-2 к IFN, ранние клинические исследования указывают на чувствительность SARS-CoV-2 к IFN- и IFN- in vitro, однако более поздние исследования тканей показывают, что IFN- и IFN - ответ может парадоксальным образом облегчить распространение вируса из респираторного эпителия в сосудистую сеть посредством прямой инфекции эндотелиальных клеток [78,79]. Недавно IFN-λ типа III был исследован и находится в стадии клинических исследований после более ранних исследований (n=257), которые документально подтвердили снижение уровня IFN-λ2 во время хронического заболевания COVID-19 [80]. Клеточный источник продукции IFN, вызванной инфекцией SARS-CoV-2, в настоящее время в значительной степени неизвестен, поскольку рецепторы IFN расположены внутри B-клеток, моноцитов, Mφ, T-лимфоцитов, глиальных клеток, нейронов и плазмацитоидных дендритных клеток (pDC). и др. [60,61]. Интересно, что исследования эпителиального ответа in vitro показывают, что IFN- может способствовать инфицированию SARS-CoV-2 в культуре клеток, усиливая дифференцировку клеток внутри энтероцитов in vitro [81]. Было замечено, что IFN-λ активируется бактериями, включая Staphylococcus aureus [82]. Следует отметить, что IFN типа II и IFN типа III могут секретироваться NK- и Т-клетками, и лишь немногие исследования подтверждают, влияет ли IFN типа III на классы антител. Таким образом, в настоящее время видно, что экспрессия генов IFNA2 и IFNG в дыхательных путях, являясь ключевым медиатором противовирусных ответов в дыхательных путях, сопровождается увеличением уровня IFNB1, а также снижением раннего IFNA2, но этот ответ IFN по-видимому, происходит в сыворотке крови, а не в тканях [83–85].

2. Врожденные иммунные системы и исследования SARS-CoV-2

2.1. Зависимость развития В-клеток от активации Т-клеток

В-лимфоциты составляют 10% лейкоцитов (лейкоцитов). Центральное место для врожденных иммунных реакций в качестве сенсоров патогенов, они развиваются в зародышевых центрах (GC), а затем распространяются по сети лимфатической системы посредством секреции иммуноглобулинов (Ig), определяя обнаружение и нейтрализацию антигенов посредством процессов клеточного развития [86 ]. В-клетки реагируют на антигены, не являющиеся хозяином, и зависят от рецепторов, которые включают антитела, выделяемые с поверхности клетки (например, IgM, CD79a и CD79b) (см. Рисунок 2).

Рисунок 2. Взаимодействие B- и T-клеток

Развитие В-клеток из гемопоэтических клеток-предшественников (HPSC) происходит поэтапно из про-В-клеток, пре-В-клеток, незрелых В-клеток и роста в зрелые В-клетки в печени плода, а затем в костном мозге. Ответы В-клеток определяются маркерами CD, эволюционирующими в субпопуляции зрелых В-клеток, таких как B-1, B-2 и регуляторные B-клетки [87,88]. Исследования новых подтипов В-клеток, определяемых другими фенотипическими маркерами CD с помощью секвенирования отдельных клеток, проводятся с 2017 года. Примечательно, что B-лимфоциты синтезируют до 1011 антител или B-клеточных рецепторов (BCR) внутри хозяина, который подвергается клональной селекции и соматической гипермутации (SHM), что приводит к специфичности распознавания антигенного эпитопного белка. BCR состоит из трансмембранного участка, проходящего через цитоплазму, с белковыми последовательностями, которые зависят от совместной активации или стимуляции со стороны других белков для активации В-клеток. Другие молекулы CD определяют развитие или происхождение В-клеток (например, CD19, CD21). Они имеют отношение к местам проживания клеток, стадиям развития, созревания и состояниям активации. Экспрессия CD10 происходит на клетках линии B-клеток первой стадии (например, про-B, пре-B-клетках и GC) и может меняться в ходе созревания, как показано на других стадиях (см. Рисунок 3) [89]. Более того, CD27 находится исключительно в плазматических клетках памяти B, тогда как CD5 характеризует клетки B-1 и DC (см. Рисунок 3). Комплексы B-клеточного рецептора (BCR) с другими Т-клеточными маркерами (TCR), влияющие на созревание и презентацию антигена, приводят к образованию B-клеток памяти pre-GC (MBC pre-GC) и короткоживущих плазматических клеток (SLPC), которые продуцируют ранние антитела с низким сродством. . Другие В-клетки достигают GC, где аффинность и селекция антител могут происходить путем клональной селекции/SHM, модифицируя структуру белка посредством рекомбинации с переключением классов (CSR), что приводит к образованию долгоживущих плазматических клеток (LLPC) и B-клеток памяти (MBC) с специфические изотипы антител, а также плазмобласты (PB), которые продуцируют Ig из пяти основных изотипов, которые встречаются в виде мультимерных белков (IgM, IgG, IgA, IgE и IgD) при нормальных специфичных для хозяина иммунных ответах. Они указаны в этих пределах в сывороточных IgG: 80%, IgA: 15%, IgM: 5% и IgD: 0,2%, со следовыми количествами IgE (см. Таблицу 1) [90].

Рисунок 3. Фенотипы B-клеток во время созревания.

Таблица 1. Концентрации изотипов антител в сыворотке крови и способность активации комплемента [83].

2.3. Роль маркеров B-клеток в текущих исследованиях

CD19 уже давно используется в качестве биомаркера В-клеток [104]. В последние годы это расширилось до описанной ниже характеристики В-клеток с помощью рецепторов, экспрессируемых на разных стадиях созревания во всех линиях В-клеток, которые включают наивные В-клетки, непереключаемые В-клетки памяти, переключаемые В-клетки памяти и дважды негативные (DN ) В-клетки, но и, наряду с этим, хемокиновые рецепторы, отвечающие за системное лимфатическое направление. Некоторые исследования показывают, что нет единого мнения по поводу DN B-клеток; однако клеточные маркеры этих недавно охарактеризованных DN B-клеток более четкие (см. Рисунок 3 или Дополнительные данные S2). Дальнейший анализ DN B-клеток CD11c позволил уточнить их до субпопуляций, экспрессирующих CXCR5, предположительно возникших в результате наивной активации B-клеток за пределами GC [105]. Недавно исследователи расширили это понятие до двух других подтипов: В-клеток DN3 и DN4 (см. Рисунок 3). Обсуждается, что обогащение определенных субпопуляций DN B-клеток играет ключевую роль в других сравнительно хорошо изученных аутоиммунных заболеваниях (рассеянный склероз (РС), системная красная волчанка (СКВ), миастения (МГ) и ревматоидный артрит (РА). 105–107]. Например, было высказано предположение, что CD27+ IgD+ нарушает передачу сигналов генов при РА через VH3-23D к VH1-8, влияя на продукцию или, скорее, на снижение разнообразия BCR. во время селекции [108].Таким образом, последние подтипы исследовали фенотип В-клеток DN CD11c (n=18), чтобы показать их при аутоиммунных патологиях по сравнению со здоровым контролем (СКВ, синдром Шегрена).Кроме того, В-клетки (CD19) экспрессия CD11c+ вместе с повышенными уровнями CD69, Ki-67, CD45RO и CD45RA, как метаболических маркеров и маркеров фенотипа памяти B-клеток, наряду с отсутствием маркеров DN-клеток CD21, вполне может ускользать от нормальной регуляции иммунных клеток [109,110] Таким образом, истощение субпопуляций В-клеток также изучалось с возрастом, называемых возрастными В-клетками (ABC), с точки зрения влияния на выработку аутоантител [111–118].

2.4. Реакция B-клеточных антител при респираторных инфекциях

Первоначально IgG1 и IgG3 были связаны с тяжелым заболеванием у пожилых людей с заболеванием COVID-19 (n=123) и сопутствующими нарушениями в нейтрализующих антителах (nAbs), хемокинах и Т-клеточных реакциях, что является аномалией, поскольку Ранее считалось, что IgG3 обеспечивает усиленный ответ патогена [91,119,120]. Однако было обнаружено, что дефицит IgG связан с повышенным риском смертности у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) (n=489) ​​при следующих соотношениях: 56% IgG1: 27%: IgG2: 24% IgG3: 31% IgG4 [120]. Предыдущее исследование (n=105), сравнивающее серологию hCoV-229E, hCoV-OC43, hCoV-NL63 и hCoV-HKU1, выявило, что у участников наблюдались другие реакции антител против hCoV в отношении IgG, которые составляли 99 %:100%:98%:91%, при этом IgA в образцах смывов из носа обнаруживается у 8–31% участников [121]. Низкопатогенные hCoV составляют 15–30% случаев простудных инфекций дыхательных путей у людей каждый год, при этом серопозитивность у взрослых оценивается в 90%, что указывает на то, что роль Т-клеток требует дальнейшего уточнения [122]. Таким образом, некоронавирусным антигеном будет сравнение с вирусом гриппа, который экспрессирует белки гемагглютинина (HA) и нейраминидазы (NA), которые присутствуют сезонно. В этих случаях исследования указывают на увеличение сывороточных антител HA, специфичных к IgM, во время пандемии H1N1 2009 г. в следующих соотношениях: IgM (86–94%), IgG (100%) и IgA (от 76 до 96%) [ 123,124].

2.5. B-клетки и реакция антител на инфекцию SARS-CoV-2

В конце 2020 года Плюм и др. провели уникальное исследование (кратко см. Таблицу 2), изучая фрагменты белкового антигена SARS-CoV-2, анализируя их на соответствие изотипам антител против большинства вирусных антигенов, и показали, что сероконверсия на 20-й день может вызвать проблемы, 97,3% реагировали на выбранные эпитопы SARS-CoV-2, но белок Е в этом исследовании не исследовался [125–127]. Указана общая частота отдельных антител-ответчиков у отдельных лиц (n=103) в этом исследовании, которое проводилось с апреля 2020 г. по январь 2021 г. (см. Таблицу 2). Дифференциальные реакции поликлональных антител обычно возникают по мере созревания иммунных клеток против различных вирусных белковых антигенов. Поэтому была исследована частота лиц, продуцирующих поликлональные антитела против подтипов SARS-CoV-2 антигенов белка S (S1, S2), белка M и белка N в образцах, собранных до января 2021 года. Это варьировалось от доминирования IgG против белковых доменов RBD, S1 и M в 100% их образцов при умеренном и тяжелом заболевании (см. Дополнительные данные S3). Частота IgA-ответчиков составляла 24,7–35,6%, реагируя на весь домен белка S, RBD, домены белка S1, S2, M и N, причем последний не преобладал по степени тяжести. Примечательно, что в этом исследовании были признаны ограничения чувствительности анализа IgE на данном этапе, и оно заслуживает дальнейшего изучения в сопоставимых исследованиях [126,127].

Таблица 2. Частота индивидуального серологического ответа при инфекции SARS-CoV-2 (%) [127]. Разрешение на авторские права относится к цитатам и/или дополнительным данным.

Память В-клеток и выработка специфичных для S-белка Ig были измерены, и теперь можно видеть, что предполагаемую роль играют неизвестные подтипы В-клеток, такие как В-клетки DN2, подавляющие CXCR5, или другие рецепторы, специфичные для направления, такие как CD62L. L-селектин), которые обычно экспрессируются, могут влиять на иммунные реакции [125]. CD19+ CD24+ CD27+ CD38+ В-клетки указывают на то, что реакция антител на В-клетки, специфичные для S-белка SARS-CoV-2, увеличивается, хотя и в дальнейшем подробности можно наблюдать в отношении двух других соответствующих переходных B-клеток (см. Дополнительные данные S2) [107,126]. В отличие от других исследований, было обнаружено, что пептид из 32 аминокислот (V551–L582) в картированном на данный момент домене RBD может быть иммунодоминантным эпитопом В-клеток, что соответствует 58,7% протестированных образцов IgG [127]. Однако анализы белка E проводились в параллельных исследованиях, которые, как показал исторический анализ, не имели аналогичных свойств вирусной нейтрализации до 2020 года, что указывает на то, что предшествующего воздействия могло не произойти, поскольку эпитопы вирусных антигенов различаются. Первоначальные анализы нейтрализации бляшек показывают, что достаточные концентрации nAb могут возникать в доменах S1, RBD и, возможно, в N-белке SARS-CoV-2 с преимущественной реакцией IgG. Как указано выше, наивные В-клетки, экспрессирующие IgD+CD19+CD27- (см. рисунок 3, таблицу 3 и дополнительные данные S2), могут быть единственными предикторами титрования антител по сравнению с контрольными группами с высокой значимостью (p {{33} }.009) [128].

Таблица 3. Фенотипы В-клеток (адаптировано из Li et al.) [107]. Разрешение на авторские права относится к цитатам и/или дополнительным данным S2, см. также рисунок 3.

Тем не менее, показано, что у пациентов с хроническим заболеванием COVID-19 с В-клетками DN (IgD- CD27-) тяжесть заболевания и осложнения хуже. Подмножество DN1 примечательно тем, что обладает потенциалом для рано активированных клеток памяти, тогда как клетки DN2 включают клетки, секретирующие антитела PB-PB, которые были предварительно праймированы; однако остается неясным, какое влияние каждый подтип и механистическое свойство DN B-клеток оказывает на разрешение заболевания [129]. Интересно, что в начале пандемии характер реакции антител в домене S2 SARS-CoV-2 указывал на то, что он был сравнительно иммуногенным, стимулируя как IgA, так и IgG. По статистике, у восьмидесяти шести процентов (86%) людей были обнаружены антитела против этого консервативного домена S2, при этом большая концентрация антител вырабатывалась против домена S2, чем против домена RBD [130]. SARS-CoV-2 можно считать новым, поскольку он не вызывает более высокий уровень секреторного IgA, как, например, вирус гриппа и менее патогенный вирус hCoV. Фактически, хроническое заболевание COVID-19 действительно стимулировало повышенные уровни пяти типов сывороточных антител IgM, IgG1, IgA1, IgG2 и IgG3 [131–133]. При хроническом заболевании COVID-19 было продемонстрировано, что на 3-й день наблюдалось значительное повышение уровня IgG1, IgG2 и IgG3 наряду с временным повышением уровня IgA1, исчезающим к 7-му дню; Влияние этого неясно, как и клеточные механизмы, которые на это влияют, но исследования продолжаются. Параллельное исследование также подтвердило, что IgM-IgA1, IgM-IgG1 и IgM-IgG2 были обогащены при острой инфекции SARS-CoV-2, демонстрируя начальный устойчивый иммунный ответ [84]. Таким образом, в этом направлении вариабельность IgA исследовали в сыворотке для определения клеточных фенотипов, включая анализ FACS (n=135) B-клеток PB, чтобы показать при острой инфекции, что IgM и IgG секретируются между 10 и 15 днями после заражения. , в следующих соотношениях: IgM: 10,5% (диапазон 4,2–54,1), IgG: 27,9% (диапазон 7,4–64,8). Таким образом, B-плазматические клетки (PB), которые продуцируют IgA, дополнительно определяли по экспрессии маркеров пролиферации и маркеров B-клеток Ki67+CD19loCD27hiCD38hi для продукции IgA: 61,4% (диапазон 18,1–87,6), встречающихся в этих подтипах антител, IgA1: 66% (диапазон 26,8–88,5), по сравнению с IgA2: 31,6% (диапазон 3,7–70,8), что соответствует вышеуказанным общим иммунным ответам слизистой оболочки [134]. Тем не менее, было замечено, что люди с доминантными реакциями IgA имеют связанный с этим риск смертности при тяжелом заболевании COVID-19, как показано ниже, с нарушением регуляции миелопоэтических реакций. Титрование от высокого IgA до низкого IgG может вызвать патологические последствия у хозяина, включающие снижение патогенного фагоцитоза, усиление клеточного апоптоза и усиление нетоза, как сообщается при поздней стадии смертельного заболевания COVID-19. У лиц с высоким соотношением IgG к IgA наблюдается усиление подавления воспаления за счет иммунного ответа, что приводит к улучшению прогнозов и разрешению заболевания на ранних и поздних стадиях. Существуют ограниченные данные, позволяющие понять, почему болезнь, вызванная SARS-CoV-2-COVID-19, демонстрирует такой новый профиль антител в отношении ответов IgG1/IgA1. Считается, что изменения в структуре Ig могут привести к осложнениям, либо к увеличению инфекций, либо к образованию иммунных комплексов, а при других патологических заболеваниях, таких как антителозависимое усиление (ADE), исследовали структуру антител IgG. Эти изменения включают гликозилирование (гликан или углевод, примыкающий к гидроксилу или другим функциональным группам) и фукозилирование (перенос сахарной фукозы от GDP-фукозы к другим белкам или гликанам), и, следовательно, это может влиять на экстравазацию лейкоцитов и опосредованное селектинами связывание через клеточные клетки. мембран, который признан потенциальным фактором в терапии рака [135,136]. Таким образом, исследования во время пандемии (n=33) изучали это при хроническом заболевании COVID-19, чтобы подтвердить, что IgG против белка RBD SARS-CoV-2 потенциально может влиять на высвобождение Mφ IL. -1 , IL-6, IL-8 и TNF [137]. Однако предполагается, что IgG3 и IgM ответственны за 80% нейтрализации SARS-CoV-2, при этом предполагается, что гликозилирование IgG3 влияет на специфичность связывания SARS-CoV-2 с белком S [132,138]. Как упоминалось ранее, гликозилирование может происходить тогда, когда в области IgG-Fc образуется N-N-связанный гликан. В соответствии с изучением подтипов IgG, недавнее исследование, проведенное в Бразилии, изучило авидность IgG (n=47) к белкам SARS-CoV-2 и показало увеличение уровней IgG1 и IgG3 на 8-й день, и Уровни концентрации IgG4 были менее заметными в течение периода исследования. Смертность на 8–21 день показала более высокие уровни анти-RBD IgG4 по сравнению с выздоровевшими, что противоречит другим исследованиям и относительно неизвестно в отношении исследований патологии IgG4 [139]. Первоначальный скрининг белков N/S/E SARS-CoV-2 в меньших когортах (n=320) показал, что анти-N IgG и анти-N IgA вырабатывались в ответ на SARS-CoV{{121 }}, и антитела IgG были продуцированы к белкам S1 и E, но также то, что вызванные антитела против белка E не были значительно выше, что указывает на текущие иммуногены в клинических исследованиях и те, которые используются в тестировании латерального потока [140]. В настоящее время in vitro установлено, что специфические В-клетки памяти производятся до 6 месяцев по сравнению с белком S, при этом уровень IgG составляет 66%, а уровень IgM - 100%, что соответствует как естественному заражению, так и вакцинации. 126].

Преимущества добавки цистанхе – как укрепить иммунную систему

2.6. Роль маркеров B-клеток при инфекции SARS-CoV-2 и других состояниях

Ответы антител на иммуногены SARS-CoV-2 могут быть достигнуты у людей, получающих анти-CD20-терапию, посредством начала репопуляции В-клеток [150]. Тем не менее, в отсутствие В-клеток генерируется сильный ответ Т-клеток, который может помочь защитить от хронического заболевания COVID, вызванного SARS-CoV-2-COVID-19, в этой популяции высокого риска [150]. Поэтому важно понять природу этой реакции. В 2020 году в начале пандемии исследователи обнаружили, что при хроническом заболевании COVID-19 (n=52) общее количество B-клеток у пораженных людей существенно не изменилось. Однако по сравнению со здоровыми людьми количество B-клеток DN1 значительно уменьшается с увеличением тяжести заболевания, при этом увеличение количества B-клеток DN2 наблюдается при умеренном и хроническом заболевании, но отмечается значительное увеличение у пациентов во время тяжести заболевания клеток DN3, но без сопутствующих изменений в DN4. В-клетки. Поэтому были исследованы другие субпопуляции B-клеток, чтобы обнаружить новую субпопуляцию B-клеток, названную «переходными B-клетками или TR», которая может коррелировать с клиническим исходом, измеренным по B-клеткам, экспрессирующим больше CD24, чем CD21 [129]. Это было интересное открытие, поскольку известно, что экспрессия CD24 влияет на миграцию, инвазию и пролиферацию клеток, тогда как экспрессия или отсутствие CD21 связана с переключением B-клеток и памятью с белками комплемента. CD21 также экспрессируется на фолликулярных дендритных клетках и, как известно, связывается в виде комплекса с белками комплемента (C3dg, C3d и неактивным C3b) на поверхности антигена вместе с CD19/CD81 [115,129,151]. Интересно, что увеличение количества TR-клеток действительно коррелирует с заболеванием COVID-19, при этом обычно используются маркеры белков крови, включая соотношение нейтрофилов/лимфоцитов, белки острой фазы, уровни ферритина, D-димера и другие. Точная природа DN B-клеток требует дальнейшего уточнения, поскольку их подмножества связаны с СКВ [152]. Как и раньше, снижение DN1/повышение DN2 В-клеток при хроническом COVID-19 сопровождалось высокими уровнями CD69 и CD89 в клетках DN2, наряду с тем, что, по-видимому, является отбором IgG DN2, но также предполагает, что клетки DN3 могут продуцировать VH4-34 аутореактивные антитела IgG, некоторые из которых могут быть защитными [118]. Были первоначальные признаки того, что вариабельная область тяжелой цепи Ig VH4-34 зародышевой линии демонстрирует снижение частоты SHM, что влияет на созревание Ig В-клеток посредством процесса SHM [153]. Непереключенные В-клетки памяти (CD27+ IgD+) исторически являются частью нормальных и патологических иммунных реакций с пониженным общим количеством секретирующих IgM В-клеток. Например, при РА считается, что непереключенные В-клетки возникают из-за рекомбинации генов, что способствует отбору антител с помощью VH3-23D на VH1-8 [108]. Интересно, что репертуар BCR этих клеток был изменен при РА, демонстрируя некоторые из тех же маркеров, что и клетки DN2, такие как CD11c, FcRL5 и фактор транскрипции (T-bet) [154,155]. Хотя антитела, вырабатываемые В-клетками, исторически хорошо изучены, неясно, почему SARS-CoV-2 вызывает высокие реакции антител при хронической тяжести, а не при острой инфекции. Время реакции антител важно в терапии на основе антител, поскольку применение лекарств влияет на результаты лечения пациентов [156,157]. Наивные В-клетки активируются с помощью фолликулярных Т-клеток (TFH) [158]. Таким образом, было обнаружено, что эта новая экспрессия антител, вызванная хроническим заболеванием COVID, вызванным SARS-CoV-2-инфекцией-19, относится к трем классам и изотипам антител, включая IgM, IgG1, IgA1, IgG2 и IgG3. которые требуют дальнейшего анализа. Недавний анализ иммуногенов белка S SARS-CoV-2 показал, что экспрессия Ig шипоспецифичными В-клетками через шесть месяцев наблюдалась в следующих диапазонах: IgG: 61,33–77,46%, с одновременным IgA: 3,04–7,37% и IgM. : 12,30–24,97%, чтобы отметить значительное снижение уровня IgG/IgA со значительным увеличением уровня IgM, специфичного для B-клеток, через шесть месяцев [159,160]. Как обсуждалось ранее, B-клетки развиваются в GCs, и посредством небольшого когортного исследования (n=15) была выяснена роль циркулирующих TFH-клеток, чтобы показать, что S-белкоспецифичные B-клетки развиваются посредством SHM. Через пять месяцев у 66% этой когорты были В-клетки памяти к вакцинным иммуногенам, и это исследование показало, что наблюдалось небольшое увеличение количества nAb [160–163]. Неудивительно, что параллельно с другими исследованиями были представлены незначительные различия в клетках с переключаемой памятью в основной популяции (медиана: 59,92%) [163]. В ходе анализа были изучены специфичные для SARS-CoV-2 маркеры В-клеток, CD27 и CD38, которые сопровождались значительным увеличением CD27hiCD38hi PB. Это произошло у выздоровевших людей по сравнению с неинфицированными людьми через шесть месяцев, при этом B-клетки IgD+CD27+ и IgD- CD27+ были значительно снижены при хронической инфекции SARS-CoV-2 [161,163 ]. Экстрафолликулярный ответ все еще находится в стадии изучения, и Вудрафф и др. в когортном исследовании предположили, что соотношение В-клеток DN2/DN1 может лежать в основе некоторых серологических аномалий при тяжелом заболевании COVID-19 с пониженной регуляцией CXCR5 и повышенной регуляцией CXCR3. CXCR5 представляет собой хемокин, конститутивно экспрессируемый конкретно на B-клетках и клетках TFH, ответственный за направление B-клеток к GC, тогда как CXCR3 имеет множество лигандов, включая CXCL8/9/10, но преимущественно экспрессируется на клетках TH1 и большей части популяции Т-клеток. DC и B-клетки памяти. Появляются доказательства того, что усиление или изменения этих и других хемокинов (CXCR3, CXCR5, CCR7) при острой инфекции и снижение степени тяжести могут быть дополнительным индикатором, имеющим отношение к созреванию ДК [162,163]. Статистическая значимость была очевидна между экспансией антитело-секретирующих клеток (ASC) с высокими уровнями CD21-B-клеток независимо от продолжительности инфекции [164,165]. B-клетки контролируют секрецию антител, и отчеты показывают, что IL-10 и IL-21 ответственны за переключение класса B-клеток на IgG1, переключение класса IFN- на IgG2 и переключение TGF с IgA1 на IgA2. ответы [133]. Исследования показывают, что IgG1 и IgG3 (n=123) коррелируют с тяжестью хронического SARS-CoV-2 с цитокиновым ответом IL-1 [119]. Считается, что IgG2 более важен для бактериальной реакции на антигены капсулярного полисахарида. Параллельные исследования in vitro также показывают, что IgA1 и IgG3 SARS-CoV-2 могут оказывать защитное нейтрализующее действие при инфекции SARS-CoV-2 [164,165]. Для уточнения этого утверждения потребуются дальнейшие исследования. Другие исследования (n=82) подтверждают, что при хронической инфекции SARS-CoV-2 в течение семи дней сывороточный ответ антител составляет 60% IgA, 53,3% IgM и 46,7% IgG, при этом уровень IgG достигает 100. % ко 2-му дню [166,167]. Таким образом, анализ одноклеточных транскриптомных исследований тяжелого заболевания COVID-19 подробно подчеркивает, что клетки DN1 экспрессируют гены IgA2 и, следовательно, потенциально могут секретировать IgA2, в то время как B-клетки DN3, как было замечено, экспрессируют гены IgM, отсутствующие в клетках DN2. с клетками DN4, обладающими генами IgE и соответствующими генами рецептора Fc (см. рисунок 3) [118]. Интересно, что это повышает вероятность того, что существуют различные независимые от Т-клеток и зависимые от Т-клеток пути в В-клетках во время заболевания COVID-19, что сейчас предполагается в других параллельных исследованиях. Таким образом, IgE может продуцироваться B-клетками DN4, но серологические исследования пациентов с COVID-19 не считались статистически значимыми для этой подгруппы клеток [118,129,168,169]. Известно, что IgE вызывает дегрануляцию тучных клеток через более аффинный рецептор FcεRI, и чувствительность анализа требует проверки и разработки этого антитела, которое обычно наблюдается при аллергических реакциях с преобладанием реакции IgG во время инфекции. Примечательно, что на рецептор H2, присутствующий в слизистой оболочке желудка, мозге и тучных клетках, в ходе испытаний воздействовали с помощью антагониста фамотидина, и было замечено, что он оказывает некоторые эффекты в модуляции симптомов, вызванных инфекцией SARS-CoV-2-, с помощью антагониста фамотидина. синергизм с цитокинами макрофагов TH2 [170–172].

3. Воспалительные клетки и фагоциты.

3.1. Нейтрофилы Введение

Полиморфно-ядерные нейтрофилы (ПМН) имеют зернистую и трехдольную структуру и являются наиболее распространенными циркулирующими лейкоцитами, составляющими от 40% до 80% лейкоцитов у нормальных взрослых. Нейтрофильная инфильтрация в тканях органов дыхания характерна для многих воспалительных заболеваний [173]. Нейтрофилы имеют гранулярную форму и действуют против антигенов путем диспергирования азурофильных цитоплазматических гранул под действием протеолитических ферментов (например, миелопероксидазы, эластазы и протеиназы-3), а также лактотрансферрина, лизоцима или активных форм кислорода (АФК), которые также обладают противомикробным действием. , для уничтожения патогенов [174,175]. Патогенные стимулы вызывают высвобождение клеточного кальция через эндоплазматический ретикулум (ER), что приводит к активации протеинкиназы C (PKC) и сборке НАДФН-оксидазного комплекса, генерирующего АФК. Нейтрофилы образуют гемопоэтические стволовые клетки (ГПСК) в костном мозге и живут недолго, от 1 до 7 дней, и проникают через клеточные мембраны путем селектин-зависимого захвата и интегрино-опосредованной адгезии (см. дополнительные данные S1), после чего мигрируют в ткани. возникают, и они выживают в течение 1–2 дней, циркулируя и очищаясь за счет фагоцитоза Mφ. Развитие нейтрофилов происходит в костном мозге из нейтрофилов-предшественников и в соответствии с маркерами CD может быть классифицировано как CD81+CD43+CD15+CD63+CD66b+, которые дифференцируются в незрелые нейтрофилы, экспрессирующие CD11b+CD66b+CD101+/-CD10-CD16+/-, перед созреванием в костном мозге для экспрессии CD11b+CD66b+CD101+CD10+CD16 [ 176]. CD16 коэкспрессируется на других клетках, включая NK-клетки, моноциты, Mφ и некоторые Т-клетки [176]. CD16 (Fc RIII) имеет подтипы, включая CD16a и CD16b (Fc RIIIa/Fc RIIIb), тогда как CD11 и, в частности, CD11b классифицируются как более значимые для миграции и воспаления легких [177–179]. Примечательно, что CXCR2 и CXCR4, по-видимому, являются ключевыми регуляторами в этой подгруппе клеток, участвующих в фиброзе легких, но они также модулируют клеточную митохондриальную активность, миграцию нейтрофилов и возвращение нейтрофилов в исходное состояние, используя рецепторы адгезии, которые включают CD62L [180–184]. Однако в последнее время считается, что CD11b и CD18, которые экспрессируются повсеместно, требуют CD47 для эпителиальной трансмиграции [185,186]. Интересно, что Альберка и др. исследовали новый подтип клеток, определенный как клетки-супрессоры миелоидного происхождения (MDSC), в рамках лабораторных тематических исследований: CD33+CD11b+HLA-DR-CD14-CD66b+ и CD33+CD11b+HLA- DR- CD14+CD66b-клетки. Было замечено, что в маркерах периферической крови хронического заболевания COVID-19 это коррелирует с возможными M-MDSC и полиморфно-ядерными P-MDSC, которые связаны с хроническим воспалением [186]. Эти клетки, определяемые MDSC, первоначально были описаны при раке, вирусе гепатита С и ВИЧ и влияют на пролиферацию Т-клеток. Недавнее разъяснение предполагаемых фенотипов, возникающих как M-MDSC (CD11bloD14+CD15-HLA-DR-) и P-MDSC как CD11bloCD14-CD15+ HLA-DR-, было предложено влиять на TREGS, как показано ниже, через TGF– влияет на общий баланс как TREGS, так и аутотолерантных DC [187].

Преимущества добавки цистанхе – как укрепить иммунную систему

3.2. Нейтрофильные клеточные маркеры после заражения хозяина SARS-CoV-2 во время заболевания COVID-19

Считается, что во время хронического заболевания COVID-19 нейтрофилы образуют нейтрофильные внеклеточные ловушки (NET), как мы обсуждали выше, где передача сигналов внутри клеток нарушается, вызывая активную дегрануляцию или «НЕТоз/апоптоз нейтрофилов» [188]. Точные механизмы вклада НЕТоза остаются неизвестными [189]. Поэтому недавние тематические исследования (n=64) были сосредоточены на дальнейшей идентификации клеточных маркеров нейтрофилов. Во время заболевания COVID-19 некоторые из них, по-видимому, подавляют стимуляцию продукции IFN- с помощью неизвестных подпопуляций клеток, которые стимулируют пролиферацию Т-клеток, но не активируют Т-клетки [190]. Некоторые авторы предполагают, что иммунный ответ хозяина является причиной отсутствия выработки интерферонов типа I и III в сочетании с повышенным уровнем хемокинов, а IL-6 является причинным фактором коронавирусной патологии [191,192]. Хотя IL-6 может быть преобладающим цитокиновым регулятором НЕТоза, другие белковые маркеры более ясны: внеклеточная ДНК (кДНК), активность нейтрофильной эластазы (NE) или миелопероксидазная ДНК (MPO-ДНК), и они коррелируют с в зависимости от тяжести заболевания, измеряемой в нейтрофилах по маркерам CD33loCD16+CD11b+ [193]. Исследователи недавно обнаружили (n=155), что NE, гистоновая ДНК, MPO-ДНК и свободная двухцепочечная ДНК (дцДНК) увеличиваются при одновременном снижении ДНКазы и усилении стимуляции нейтрофилов, происходящей через IL-8 , CXCR2 и DAMPs с нарушением деградации NET через ДНКазу 1 и ДНКазу 11L3, которые, как предполагается, действуют как регуляторы метаболизма ДНК нейтрофилов [194]. Недавние рефераты также предполагают корреляцию между ними и мембраносвязанным или растворимым CD13 [195]. Комплексный анализ нейтрофилов (n=384) с использованием анализа отдельных клеток классифицировал шесть состояний клеток, определяемых сигнатурой воспалительного гена (IGS), чтобы указать, что согласованные соотношения IgA1: IgG1 повышены при смертности от коронавирусных заболеваний, при этом IgG указывает на антителозависимость. фагоцитоз нейтрофилов и IgA2, индуцирующий апоптоз [133]. Интересно, что нейтрофилы экспрессируют значительно повышенные уровни во время созревания CD32 (Fc RII), CD16b (Fc RIIIb) и CD89 (Fc R), основных рецепторов Ig, которые имеют соответствующие лиганды на В-клетках, указанных выше. В настоящее время не существует известных исследований, связывающих ИФН типа III с этим переключением изотипа. Аналогичное исследование IgA2 (n=97) подтвердило, что IgA2 против SARS-CoV-2 при тяжелом заболевании COVID-19 коррелирует с кДНК [131]. Образование синцитий и нетоз, вероятно, связаны с образованием иммунных комплексов как дисбалансом, вызванным или вызванным коагулопатией и иммунотромбозом [131,193]. Исследования эндотелиальных клеток как на животных, так и на людях показали, что эндотелиальные клетки могут быть напрямую инфицированы; однако исследования показывают колокализацию с CD31 в разрушенном воспаленном эндотелиальном слое, что ясно видно по усилению регуляции многих молекул адгезии (например, P-селектина) и высвобождению хемотаксического фактора CXCL10 вместе с IL-6 (см. дополнительные данные S4) [ 196,197]. Дополнительными факторами, участвующими в коагуляции тромбоцитов, являются фактор Виллебранда с повышенной регуляцией P-селектина и E-селектина, наблюдаемый у пациентов с хроническим заболеванием COVID-19, которые все связаны с эндотелиальной дисфункцией [76,198]. Исследуя это дальше, Kuchroo et al. провели исследование одноклеточного анализа (n=168) инфицированных SARS-CoV-2 пациентов, которое различало популяции нейтрофилов и моноцитов с помощью моноцитарных маркеров (CD16hiCD66b/CD14-CD16hiHLA-DRlo), чтобы найти Т-хелпер 17. (TH17) клеточный ответ генерировал IFN- и гранзим B [199]. В этом ключевом выводе моноциты CD14-CD16hi были обогащены при тяжелой инфекции, и было подтверждено, что повышение регуляции HLA-DR коррелирует с тяжестью инфекции. В 2020 году у пациентов с хроническим заболеванием COVID-19 было показано, что IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNF- и IFN - с С-реактивным белком (СРБ), коррелирующим с IL-10 [34]. IL-1 является ключевым цитокином, участвующим в активации нейтрофилов, который имеет гомологию и сходные функции с вышеупомянутыми семействами TLR [64,200]. В других исследованиях IL-1 и IL-1 были вовлечены в заболевание COVID-19. Таким образом, точные механизмы регуляторного фермента гликозилтрансферазы, -1,6-фукозилтрансферазы (FUT8) были изучены только для того, чтобы обнаружить небольшую корреляцию с прогнозом заболевания, но было обнаружено, что экспрессия рецептора была повышена в других миелоидных клетках. компартменты моноцитов, экспрессирующие CD16a (Fc RIIIa), включая классические (CD14hi/+, CD16--) и промежуточные (CD14hi/+, CD16lo/+) и неклассические (CD14--/lo, CD{{108} } ) маркеры, которые также включают DC11c DC, которые также являются HLA-DR+ миелоидными клетками [146,201–204]. Клинические испытания продолжаются для дальнейшего уточнения цитокинов IL-1, IL-6, IL-8, TNF-, TGF-, IFN-, IL-17, IL{{122} }, IL-22, IL-23 и IL-10, а также продукция АФК при пневмонии, вызванной COVID, результаты ожидаются (дополнительные данные) (NCT04930757, NCT04434157 и NCT05520918). Как указано выше, белки нейтрофилов, разрушенные во время НЕТоза, естественным образом будут влиять на внеклеточные ионы и, в частности, на гомеостаз кальция, необходимый для других белков цитоскелета с внутриклеточными ферментами, не обязательно разрушаемыми, которые включают МПО, гистоны и другие протеазы в среде этих цитокинов и иммунных клеток [205]. ].

3.3. Развитие клеток моноцитов

С момента появления FACS и открытия моноцитов Эрлихом и Мечниковым, идентифицированные в настоящее время субпопуляции моноцитов широко определяются как классические (CD14hi/+, CD16-), промежуточные (CD14hi/+, CD16lo/+) и неклассические (CD14 -/lo, CD16+) маркеры [203,206,207]. Моноциты составляют около 10% популяции лейкоцитов, и они недолговечны (1–2 дня), циркулируя в крови, костном мозге и селезенке (см. рисунок 4).

Рисунок 4. Роль антигенпрезентирующих клеток при инфекции SARS-CoV-2.

3.4. Клеточные маркеры моноцитов при инфицировании хозяина SARS-CoV-2

Предполагалось, что при заболевании COVID-19 классические моноциты CD14++CD16-- являются источником повышенного уровня хемокина CCR2, а также хемоаттрактанта нейтрофилов IL-8 (CXCL8) и TNF- с повышенная экспрессия генов и синтез IL-1 и IL-18 с меньшим количеством подтвержденных моноцитов CD14+CD16++. Более того, было замечено, что снижение уровня HLA-DR у тяжелых пациентов (n=12) влияет на общую презентацию вирусного антигена [201,211,212]. Эти клеточные популяции дополнительно характеризуются CD195 (CCR5), а также TNF-рецепторами CD120a/CD120b (TNFR1/2). Оба этих рецептора были обнаружены в сыворотке крови и активировались вместе с ADAM17, который, как известно, влияет на выделение L-селектина (CD62), с ADAM17, TNF-конвертазой, также повышающейся при воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК) [213,214]. Другие растворимые маркеры выделения иммунных клеток были измерены в сыворотке (sCD14 и sCD163), и, хотя они не были связаны с тяжестью заболевания, они коррелировали со стандартными белками сыворотки крови (белком острой фазы, ферритином, ЛДГ, СРБ и прокальцитонином) [215]. Кроме того, исследования ингибирования CCR5 во время длительной инфекции и заболевания SARS-CoV-2 показали, что происходят изменения в подмножествах CD14/CD16, влияющие на провоспалительные цитокины наряду с CD4+/CD8+ Уменьшение Т-клеток. Эти исследователи показали, что IL-2, IL-4, CCL3, IL-6, IL-10, IFN- и VEGF были повышены и, более того, количество клеток TREG уменьшалось при одновременном Снижение GM-CSF, влияющее на развитие моноцитов [216]. FACS-анализ использовался для анализа NK-клеток и для дифференциации CD14hi/+, CD16-моноцитов по маркеру CD16, чтобы обнаружить появление через активацию воспаления (NLRP3), о чем свидетельствует активность каспазы-1 при тяжелом заболевании COVID-19. Это совпадало с нарушением регуляции митохондриального супероксида и маркеров перекисного окисления липидов, вызванных окислительным стрессом. Эти результаты были позже подтверждены в ходе исследований расщепления гасдермина D [217]. Гасдермин D (GSDMD) известен как порообразующий белок, который, как было обнаружено, активируется при инфицировании нейтрофилов SARS-CoV-2, что измеряется по активации каспазы 1/3 как потенциального стимулятора НЕТоза и пироптоза [218,219]. Кроме того, при измерении GSDMD, IL-1, IL-1RA, IL-18 и 6% моноцитов, инфицированных SARS-CoV-2, были обнаружены другие пироптотические маркеры. ЛДГ, а также три ключевых хемокина: CCL7, CXCL9 и CXCL10 (см. рисунок 5) [220]. Исследования in vitro показали, что это может быть причиной секреции IL-1 моноцитами, подвергшимися воздействию SARS-CoV-2- [221]. В частности, количество циркулирующих классических моноцитов (CD14hi/+, CD16-) было увеличено за счет подавления CCR2 и HLA-DR, но количество промежуточных (CD14hi/+, CD16lo/+) и неклассических (CD14-/lo) , CD16+ ) моноцитов увеличилось [222]. Альтернативный транскриптомный анализ подтвердил, что промежуточный CD14hi/+CD16lo/+ обладает временной интерферон-стимулированной генной сигнатурой (ISG) при острой инфекции SARS-CoV-2 (IRF7, IFI44L, IFIT1 и IFIT3). Анализ также, что примечательно, показал, что IL-8 (CXCL8) и IL-1 вместе с CCL3 существенно активируются без индукции генов провоспалительных цитокинов, таких как TNF, IL-6, IL. -1, CCL3, CCL4 или CXCL2 в клетках, которые обладали сниженной экспрессией HLA-DR и сниженной способностью к презентации антигена [223]. С другой стороны, совсем недавно в исследовании «случай-контроль» SARS-CoV-2 (n=37) было выяснено, что первоначально наблюдалось увеличение классических моноцитов (CD14hi/+, CD16 −−) со снижением промежуточных (CD14hi/+, CD16lo/+) и постепенной нормализацией неклассических моноцитов (CD14−/lo, CD16+) через 6–7 мес после наблюдения, с изменениями к другим подтипам клеток ниже [203,204,207,224].

3.5. Метаболизм и функции макрофагов

В 1950–1970 годах метаболические циклы макрофагов (Mφ) были тщательно изучены в ходе так называемого эффекта Варбурга, когда было замечено, что Mφ в опухолях меняет метаболические профили. Действительно, недавние исследования показывают, что активация Mφ или DC с помощью ряда стимулов (LPS, поли-лиганд TLR3 (I: C), IFN типа I) вызывает метаболическое переключение. Таким образом, метаболические профили изменяются от окислительного фосфорилирования (OXPHOS) к гликолизу с результирующим сокращением цикла ТСА, в то время как выработка лактата стимулирует метаболизм Mφ и движется вверх по пентозофосфатному пути [225]. Mφ — это наиболее распространенный тип иммунных клеток в легких, классифицируемый как альвеолярный φ (AMφ) или интерстициальный (iMφ). Макрофаги (Mφ) происходят из моноцитов крови, которые мигрируют между сосудистыми тканями и имеют морфологию, распознающую TLR, патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (PAMP) и патогенные антигены. Трудно сделать выводы относительно взаимодействий Mφ с B/T-клетками, как объяснено ниже (см. Рисунок 6).

Рисунок 5. Фенотипы клеток моноцитов.

3.6. Классификация макрофагов

Меньше данных определило интерстициальные макрофаги (iMφ), по сравнению с альвеолярными макрофагами (AMφ), которые четко определены как регуляторы легочного иммунного ответа. AMφ и iMφ являются тканерезидентными фагоцитирующими клетками, которые также включают микроглию головного мозга, клетки Купфера печени и другие. Таким образом, AMφ отличаются своей способностью индуцировать и ингибировать воспалительные реакции при воздействии патогенов, а также изменять маркеры клеточной поверхности, используя рецепторы опсонизации комплемента и другие молекулы распознавания образов, как указано выше, которые способствуют фагоцитозу клеточных остатков или патогенов [226]. Характеристика Mφ впоследствии слабо различает различные воспалительные фенотипы, обычно называемые M0 (неактивированный), M1 (провоспалительный) и M2 (противовоспалительный) по поляризации и секретируемым цитокинам, но в настоящее время они не определены. по номенклатуре CD [227,228]. Поскольку M-CSF и GM-CSF индуцируют дифференцировку, было высказано предположение, что Mφ подразделяются на M1φ, секретирующие цитокины IL1-, IL-6, IL-12 и TNF-, причем M{ {18}}подобно секреции TGF-, IL-10, IL-4 и IL-13 (см. рисунок 7) [229].

Рисунок 6. Макрофаговый процесс и роль в инфекции.

Рисунок 7. Фенотипы макрофагов во время поляризации.

3.7. Роль метаболизма макрофагов во время поляризации и инфекции SARS-CoV-2

Поляризация макрофагов — это процесс, в котором Mφ развивается посредством созревания и принимает различные функциональные и секреторные программы в ответ на сигналы микроокружения, в котором они расположены в данный момент времени. Эта двойная врожденная и адаптивная способность связана с множеством ролей во всех организмах, поскольку эффекторные клетки участвуют в центре большинства биологических процессов. Более конкретно, они участвуют в устранении клеточного мусора, патогенов, эмбриональном развитии и восстановлении тканей, используя ряд клеток иммунной системы, в том числе B-лимфоциты, DC, TH1, TH2, NK-клетки и другие (см. Рисунок 1). –12) [232]. Примечательно, что IFN-, как полагают, поляризует M1φ, вызывая усиление воспалительных цитокинов при вирусной инфекции, одновременно ингибируя рост и усиливая апоптоз клеток легких in vitro [233]. Поэтому нарушение регуляции полярности AMφ необходимо рассматривать в контексте других респираторных исследований in vitro или in vivo, в которых может возникнуть как фиброз, так и воспаление (например, силикоз) [234]. M1φ и M2φ, наряду с генными белковыми маркерами в жидкости бронхоальвеолярного лаважа (BALF), являются одним из способов установления изменений состояния полярности, связанных с заболеванием. Альтернативно можно использовать методы клеточного окрашивания, такие как окрашивание гематоксилином/эозином и трихромом на легочной ткани. Фенотипы M1φ/M2φ, по-видимому, претерпевают дифференциальные изменения фенотипа, затрагивающие Т-клетки и, как следствие, переключение класса Ig, а также дифференциальную презентацию антигена наряду с высвобождением хемокинов и цитокинов как в респираторном отделе, так и в слизистой оболочке, на которые влияют факторы, указанные ниже. M1φ может продуцировать синтазу оксида азота (iNOS), которая использует L-аргинин для производства оксида азота (NO), тогда как M2φ использует аргиназу 1 (ARG1), которая гидролизует L-аргинин до L-орнитина для синтеза коллагена. Следовательно, во время инфекции и/или фагоцитоза Mφ могут происходить изменения во внеклеточных метаболитах, влияющие на поляризацию и изменяющие баланс окислительного фосфорилирования в зависимости от потребления аминокислот. Более того, возможно, что M1φ, метаболизирующий внеклеточный аргинин в NO и L-цитруллин с усилением гликолиза, синтеза жирных кислот и метаболизма АТФ, может изменить уровни метаболитов. Для сравнения, M2φ демонстрирует усиление метаболизма OXPHOS и глутамина, что представляет собой метаболический клеточный сдвиг, который может происходить аналогичным образом [235–237]. Исследования сравнительно неясны в отношении того, зависит ли активация M2φ от гликолиза. Таким образом, метаболизм у людей, -19-пострадавших от COVID, по существу важен для функции иммунных клеток: у пациентов наблюдалось снижение уровня триптофана и повышение уровня L-кинуренина, который обычно увеличивается с возрастом [238]. Триптофан — незаменимая аминокислота, регулируемая ферментами индоламин-2,3-диоксигеназой-1 (IDO-1) или индоламин-2,3-диоксигеназой-2 (IDO-2), в конечном итоге что приводит к выработке кинуренина. Исследователи прояснили IDO-2 в когортном исследовании случай-контроль (n=21) с аналогичной патологией, чтобы подтвердить, что как IDO-1, так и IDO-2 встречаются в изобилии внутри и за пределами Клетки AT1, AT2, интерстициальные и эндотелиальные клетки, причем IDO-2 в основном локализуется в легких, а не в тканях. Отдельные иммунные клетки (Mφ, DC и нейтрофилы) мигрируют в дыхательном отсеке при заболевании SARS-CoV-2-инфекцией COVID-19, вызванном SARS-CoV [238,239]. Таким образом, это очевидное подтверждение того, что IDO экспрессируется при заболевании, наряду с ограниченной доступностью других исследований, предполагает, что известные выбранные маркеры M2φ IL-10/CXCR4 могут увеличиваться, в то время как рецепторы самонаведения Т-клеток CCR7 и IL{{56 Известно, что уровень }}A (IL-12p35) снижается при других фиброзных состояниях [240]. Фенотипы M1φ и M2φ становятся более четкими при воздействии других бактериальных и вирусных агентов in vivo [241,242]. Фиброз возникает вокруг сосудистых компартментов и внутри эндотелиальных слоев и, по понятным причинам, связан с заболеванием COVID-19 и долгосрочными последствиями, когда ткани становятся жесткими с одновременным снижением оксигенации и дисфункцией легких. Например, галектин-3, как углеводсвязывающий белок, вырабатывается в легких AMφ и эпителиальными клетками. Таким образом, секреция M2φ TGF- или IL-10 может либо стимулировать секрецию белков, моделирующих ткань, либо регулировать клетки TREG при остром повреждении легких. Считается, что TGF- действует синергично с -AMφ при секреции дегидрогеназы сетчатки (RALDH), фермента, который катализирует превращение ретиналя в ретиноевую кислоту внутри клетки, что имеет решающее значение для транскрипционного фактора, связанного с ретиноевой кислотой, орфанного рецептора гамма-т ( РОР т) [235,243,244]. Недавняя литература предполагает, что M2φ зависит от более высокого производства энергии [235,236,244]. Таким образом, как указано выше, единственные другие важные клетки иммунной системы, тучные клетки, базофилы и эозинофилы, обсуждаются в других местах, но были исследованы в 2021 году.

Рисунок 8. Функциональное разнообразие дендритных клеток в процессе созревания.

Рисунок 9. Фенотипы дендритных клеток.

Рисунок 10. Разнообразие и созревание фенотипов естественных клеток-киллеров.

 Рисунок 11. Разнообразие фенотипов Т-клеток и клеточные маркеры развития.

Рисунок 12. Разнообразие фенотипов Т-клеток и клеточные маркеры развития.

3.8. Фенотипы макрофагов, цитокины и хемокины при инфекции SARS-CoV-2

Было обнаружено, что Mφ, инфицированные SARS-CoV-2-in vitro, колокализуются на мембранах эндотелиальных клеток, экспрессируя CD31 (PECAM-1) рядом с эндосомами эндотелиальных клеток, а также отображая маркеры активации экзосом, экспрессирующих мРНК для IL{{4} } , каспаза 1 и NLRP3 от инфицированных людей [249]. Примечательно, что рецепторы опсонизации комплемента включают CR1/CR2, а также экзосомы CR3 и CR4 (интегрин 2), а также CD11b/CD18 (M 2), экспрессируемые на нейтрофилах, которые могут связывать iC3b, являясь эффективным рецептором фагоцитов, хотя многие субъединицы интегрина также повышаются (см. дополнительные данные S1). Таким образом, было обнаружено, что HLA-DR (кодируемый на хромосоме 6p21.31) презентирует антигены белка S и комбинационные пептидные единицы S1/S2/RBD, что представляет собой ключевой вывод о том, что происходит презентация антигена [233]. Интересно, что и Mφ, и MDSC экспрессируют CD68 и CD163, которые были исследованы в 2018 году в контексте тромбоцитопении (ИТП), чтобы попытаться уточнить фенотипы MDSC. Первоначальные признаки того, что хемокиновые рецепторы и лиганды направляют миграцию лейкоцитов, были очевидны при использовании CCL2/CCL3 и эотаксина. Ранее также было указано, что IL-1 может распространять оба этих типа клеток у пациентов с ИТП [250]. Кроме того, одноклеточное секвенирование SARS-CoV-2 при других воспалительных заболеваниях (RA/CD/UC) выявило, что в образцах ЖБАЛ во время заболевания COVID-19 происходит преимущественная экспрессия CXCL10, CXCL9, CCL2. , CCL3 и IL-1 (также белки генов GBP1, STAT1). Они также были индуцированы IFN- и TNF-, что подтверждает, что M1φ являются провоспалительными при заболевании COVID-19. Однако субпопуляции Mφ дополнительно характеризуются экспрессией HLA-DR, CD195 (CCR5) и TNFR1/TNFR2, которая также выше в промежуточных моноцитах, за которыми следуют классические, а затем неклассические моноциты, а также Mφ [251]. Недавний препринт предполагает, что при острой инфекции SARS-CoV-2 моноциты меняют IGS с врожденных иммунных функций по мере того, как моноциты CD14+ развиваются в протромботические, демонстрируя дифференциальную активацию MHC II наряду с подавлением MHC I ( HLA-DR/HLA-ABC), с пониженной регуляцией сопутствующих генов, что влияет на выработку IFN (например, IFNA1, IFNA2), а также TLR7 и AIM2, влияя на повышенную экспрессию путей, участвующих в гемостазе и иммунотромбозе [207]. Напротив, TNFR2 экспрессируется на высоком уровне в неклассических моноцитах, за ним следует промежуточный уровень, а затем самая низкая экспрессия наблюдается в классических моноцитах [252]. Увеличенные моноциты с характеристиками M2φ также секретируют IL-6, IL-10 и TNF- и экспрессируют поверхностные рецепторы CD11b+, CD14+, CD16+, CD{{77} } , CD80+ , CD163+ и CD206+/CD14hi/+ . CD14hiCD16- Mφ проявляли активацию воспаления, о чем свидетельствует образование каспаз-1/ASC-пятен при тяжелом заболевании COVID-19 по сравнению с легким или здоровым контролем [221]. Установлено, что M2φ TH2-подобны и могут продуцировать аллергические цитокины, связанные с ремоделированием тканей и патологией, включающей IL-4/IL-13. Однако рецептор гистамина H1 Mφ и эозинофил H4 также выполняют эту роль [171,253]. Тяжесть CD68 и CD163 увеличивается вместе с CD163 и TREGS. Возможно, что M2φ вместе с супрессором TREGS способствует созданию этой иммуносупрессивной среды. Однако следует отметить, что другие исследования показали, что оба фенотипа M1φ/M2φ могут заметно активировать CD38+ CD23+ при заболевании, что может стимулировать ДК и наивные Т-клетки [254]. Более того, с помощью анализа генных белков выяснилось, что дифференциальная поляризация M1φ или M2φ может быть индуцирована in vitro с помощью M1φ, экспрессирующего IL-6, TLR4, CXCL9, CXCL10 и CXCL11, в то время как M2φ экспрессирует CD206, CCL17 и CCL22 (с генные маркеры STAT6, IRF4) [233,255]. Это было интересное открытие, поскольку TLR4 исторически активируется бактериальными антигенами, тогда как CCL17 и CCL22, по-видимому, имеют отношение к хемокинам DC и Mφ. Таким образом, на Mφ оказывается, что помимо M1φ, секретирующих IL-1, IL-8 и IL-18, экспрессируются дополнительные хемокины, такие как CXCL16 вместе с CCL2, в то время как противовоспалительные M2φ экспрессирует трансглутаминазу 2 (TGM2), аполипопротеин E (APOE), 2-макроглобулин (A2M), CCL13 и CCL26. Интересно, что роль триггерного рецептора, экспрессируемого на белке миелоидных клеток 2 (TREM2), в потенциальной токсичности клеток M1φ, которые обладают сродством к рецептору CXCR3, кажется более ясной, чем раньше. Было показано, что TREM2 экспрессируется на вновь дифференцированных Mφ, действуя как сенсор и активатор Т-клеточных ответов при инфекции SARS-CoV-2. Недавние заметные препринты подтверждают роль TREM2 и iMφ в организации респираторного воспаления [256–258].

4. Дендритные клетки

4.1. Обзор дендритных клеток

Дендритные клетки были формально идентифицированы в 1873 году (клетки Лангерганса), а Штейнманом и Коном в 1973 году in vivo в селезенке, на основании уникальной морфологии, с конечной продолжительностью жизни в днях, что отличает их от Mφ, и они пополняются за счет кроветворения из предшественников. HPSC [265]. Первоначально было обнаружено, что они являются мощными стимуляторами смешанной реакции лимфоцитов, что выявило их центральную роль в презентации антигена за счет экспрессии высоких уровней молекул MHC класса II и интегрина CD11c [202]. Следовательно, в сочетании со способностью к миграции между нелимфоидными и лимфоидными органами они обладают превосходной способностью влиять на развитие и функцию Т-клеток. ДК можно определить путем миграции во вторичные лимфоидные ткани и праймирования TN (наивных) клеток в сочетании с Mφ в первичных лимфоидных органах. В 1994 году ключевым событием стало исследование, описывающее методы культивирования клеток in vitro для получения DC-подобных клеток из моноцитов с использованием GM-CSF и IL-4 [266,267]. По сравнению с другими APC, такими как Mφ и B-клетки, они считаются наиболее эффективными APC, праймирующими Т-клетки как через молекулы MHC класса I/II, так и доставляющими антигены к CD4+ и CD8+ Т-клеткам. ДК развивались от наивных до зрелых из объединенного пула моноцитов/ДК, который, как считалось, представлял собой ДК CD103+, которые могли обрабатывать вирус гриппа в сетях LN путем перекрестной презентации и были мощными стимуляторами CD8+ Т-клеток. [268]. ДК образуются из гетерогенной популяции клеток, продуцируемых костным мозгом, классифицируемых как плазмацитоидные ДК (пДК), обычные ДК 1-го типа (кДК1), 2-го типа (кДК2), миелоидные ДК (мДК) и клетки Лангерганса, а также моноцитарные ДК. (MoDC) с вышеуказанными подтипами CD14, которые развиваются из гемопоэтических стволовых клеток-предшественников (HPSC) (см. Таблицу 4).

5. Обсуждение

SARS-CoV-2 и другие вирусы развивались как зоонозные инфекции, способные преодолевать барьеры животных. Необходимо учитывать, что независимо от происхождения SARS-CoV-2 имелась генетическая гомология 96,5% с Homophilus affinis, и события клеточной рекомбинации необходимы как для иммунного ответа, так и для дальнейшего распространения вируса внутри животных. хозяева. В настоящее время данные надзора за вариантами SARS-CoV-2 у других животных включают мониторинг в различных популяциях животных, таких как норки (1320) и летучие мыши (8), со сравнительно меньшим мониторингом домашних животных и животных в зоопарках (см. Дополнительные данные). . Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что только два патогена были в значительной степени уничтожены у людей и животных: оспа (ортопоксвирусная оспа) и чума крупного рогатого скота (морбилливирус Paramyxoviridae) соответственно [421]. Поэтому необходимо дальнейшее рассмотрение текущего надзора внутри и между популяциями животных с целью мониторинга других потенциальных патогенных коронавирусов (например, инфекционного бронхита у птиц, дельта-коронавируса свиней и коронавируса кошек) для предотвращения повторения таких зоонозных инфекций в будущем. Экспериментальные исследования коровьей оспы между XVI и XVIII веками по всему миру, начатые Эдвардом Дженнером в конце 1700-х годов, в конечном итоге привели к современной интерпретации и использованию слова «вакцина», относящегося к веществу, полученному из коровьей оспы (коровья оспа). ). Пандемия оспы, вызванная вирусом натуральной оспы, была в конечном итоге объявлена ​​искорененной в 1980 году Всемирной организацией здравоохранения благодаря научным разработкам с использованием того, что некоторые считают новаторскими вакцинными иммуногенами, по которым измеряются стандарты. В настоящее время существует множество других вакцинных иммуногенов, и здесь кратко изложены достижения в области научных исследований, которые иллюстрируют цели и исследования тысяч людей во всем мире. По оценкам, общий иммунитет к оспе составляет около 50 лет, во многом благодаря пионерам в этой области, в число которых также входят Эрлих, Медавар, Эдельман и многие другие, чьи исследования сифилиса, активного приобретения толерантности и структуры молекул антител заложили основы для Колера. и открытие Мильштейном способа производства моноклональных антител.

цистанхе трубчатой ​​– улучшает иммунную систему

6. Выводы

После обширных исследований мы количественно оценили и обрисовали природу текущих специфических рецепторов и белков, имеющих отношение к клиническим лабораториям и медицинским исследованиям, документируя клетки как врожденной, так и адаптивной иммунной системы в текущих данных иммунологии коронавируса и других патологий на сегодняшний день. Генерация антител В-клетками, за которой следуют нейтрофилы в патофизиологии, высвобождает начальные цитокины и корреляты, которые зависят от антигенпрезентирующих клеток моноцитарных, макрофагальных и дендритных клеточных линий. Однако каждый из них относится к определенным линиям Т-клеток. Наблюдается очевидное увеличение не только иммуногенных ответов S-белка, но также N- и M-белков. В данной статье мы рассмотрели клеточные маркеры по данным современной иммунологической литературы и под диктовку специалистов в данной области. Многие старшие ученые в период с апреля по сентябрь 2020 года написали письма по этому поводу (см. «Дополнительные материалы»), в которых продемонстрировано, что общий положительный результат на инфекционные антитела составляет 23% (Нью-Йорк), 18% (Лондон) и 11% (Мадрид), что зависит от остальных 10 или больше подтипов Т-клеток, выполняющих все регуляторные функции иммунной системы, что, возможно, более важно при всех патологиях [427–445].