Medfødt og adaptiv immunitet under SARS-CoV-2-infektion: biomolekylære cellulære markører og mekanismer

Abstrakt

Coronavirus 2019 (COVID-19)-pandemien var forårsaget af en positiv sans, enkeltstrenget RNA (ssRNA) alvorligt akut respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Der findes dog andre humane coronavirus (hCoV'er). Historiske pandemier omfatter kopper og influenza, med effektive terapier, der anvendes til at reducere den samlede sygdomsbyrde ved effektivt at målrette mod en kompetent værtsimmunsystemrespons. Immunsystemet er sammensat af primære/sekundære lymfoide strukturer med indledningsvis otte typer af immuncelletyper og mange andre undertyper, der krydser cellemembraner ved hjælp af cellesignaleringskaskader, der bidrager til clearance af patogene proteiner. Andre diskuterede proteiner inkluderer klynge af differentieringsmarkører (CD), store histokompatibilitetskomplekser (MHC), pleiotrope interleukiner (IL) og kemokiner (CXC). De historiske begreber om værtsimmunitet er de medfødte og adaptive immunsystemer. Det adaptive immunsystem er repræsenteret af T-celler, B-celler og antistoffer. Det medfødte immunsystem er repræsenteret af makrofager, neutrofiler, dendritiske celler og komplementsystemet. Andre vira kan påvirke og regulere cellecyklusprogression, for eksempel i kræftformer, der omfatter humant papillomavirus (HPV: cervikal carcinom), Epstein-Barr-virus (EBV: lymfom), hepatitis B og C (HB/HC: hepatocellulært carcinom) og humant T-celle leukæmivirus-1 (T-celle leukæmi). Bakterielle infektioner øger også risikoen for at udvikle kræft (f.eks. Helicobacter pylori). Virale og bakterielle faktorer kan forårsage både sygelighed og dødelighed ud over at blive overført inden for kliniske og lokale miljøer ved at påvirke en værts immunrespons. Derfor er det hensigtsmæssigt at kontekstualisere fremskridt inden for enkeltcelle-sekventering i forbindelse med andre laboratorieteknikker, der tillader indsigt i immuncellekarakterisering. Disse udviklinger giver forbedret klarhed og forståelse, der overlapper med autoimmune tilstande, der kan blive påvirket af medfødte B-celler (B1+ eller marginalzoneceller) eller adaptive T-celleresponser på SARS-CoV-2-infektion og andre patologier . Således starter denne gennemgang med en introduktion til værtsluftvejsinfektion, før man undersøger uvurderlige cellulære messenger-proteiner og derefter individuelle immuncellemarkører.

Nøgleord: COVID-19; B-celler; neutrofiler; dendritiske celler; T-celler; NK-celler; monocytter; makrofager; medfødt; fleksibel; cytokiner; kemokiner; adhæsionsmolekyler; antistof; klynge af differentiering; receptorer; proteiner; SARS-CoV-2; serologi

cistanche supplement fordele-øge immunitet

1. Introduktion

1.1. Oversigt

Den kausale virion SARS-CoV-2 af COVID-19-pandemien indeholder mere end fire immunogene proteiner sammensat af spike (S-protein), nukleocapsid (N-protein), kappe (E-protein) og membran (M) protein) og associerede underenheder med accessoriske proteiner [1,2]. Den nuværende terapeutiske udvikling fandt sted før/efter marts 2020, da Verdenssundhedsorganisationen (WHO) erklærede en pandemi; SARS-CoV-2 er kendt for at spredes mellem dyr og mellem generationer [3]. Det antages, at omkring 15 % af COVID{10}}-sygdomsdødeligheden kan skyldes lungebetændelse eller erhvervet respiratory distress syndrome (ARDS) [4]. Nuværende vaccine-immunogener blev stort set udviklet som præfusions-S-proteinderivater med nyere kandidater, der udviklede sig gennem kliniske forsøg med et mål om at reducere kronisk COVID{13}}-sygdomsbyrde i populationer, efterhånden som forskningen fortsætter. SARS-CoV-2-genomet er cirka 30 kilobaser, der koder for 9860 aminosyrer og er defineret af åbne læserammer (ORF) og ikke-strukturelle proteiner (NSP), der kræves til viral formering inden for alle dyreværter [5]. SARS-CoV-2-genomet er vært for 16 ORF'er, der koder for 29 proteiner, der kræves til viral formering og hæmning af værtsimmunrespons. For eksempel koder ORF1a og ORF1ab for polypeptider spaltet i 16 NSP'er. Molekylære testmetoder (f.eks. PCR) er almindeligt anvendte diagnostiske værktøjer, der tillader analyse og påvisning af specifikke RNA-sekvenser i prøver. SARS-CoV-2 inficerer celler via respiratoriske veje og type II pneumocytter (ATII) ved hjælp af angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE-2) som den dominerende receptor for indtræden [6]. Afbrydelse og infektion af ATII-celler, der udtrykker ACE2, sker gennem fosfolipidmembraner. Andre receptorer udtrykt på alle leukocytter, blodplader og endotelceller inkluderer forskellige klynger af differentieringsmarkører (CD), for eksempel CD3, CD4 og CD19, blandt andre. Nogle er også i øjeblikket impliceret i initial SARS-CoV-2 cellulær indtræden, der inkluderer type II transmembran protease (TMPRSS2), asialoglycoprotein receptor-1 (ASGR1) og kringle indeholdende transmembran protein 1 (KREMEN1), dipeptidyl peptidase 4 (DPP4), neuropilin (NRP1), CD147 og vimentin [7-12]. Derfor, på grund af cellulær infektion, regulerer og udvikler immunceller sig i primære lymfeorganer (f.eks. knoglemarv og thymus), men også gennem et netværk af sekundære lymfeorganer (f.eks. mandler og andre) ved hjælp af lymfeknuder (LN'er) og cellulære membraner som tillader cellulær permeabilitet og lymfocytmigrering at behandle infektiøse patogene proteiner ved alle barrierer gennem nerve-, fordøjelses-, endokrine, respiratoriske, kredsløbs-, muskel- og skeletsystemer. Teknologiske fremskridt siden 2017 har også muliggjort større fænotypisk analyse, og derfor er det tydeligere nu, at SARS-CoV-2-proteiner har forskellige værtsroller. Analyser har bekræftet, at M-protein er afgørende for samling, S-protein er for cellulær receptorindgang, og N- og E-proteiner ser ud til at være potentielle poredannende proteiner [13,14]. Enkeltcellet RNA-sekventering (scRNA-Seq), spektral flowcytometri (FACS) og massecytometri (CyTOF) kan detektere markører, der muliggør fænotypisk analyse af alle immuncelleundersæt [15-18]. Det er bemærkelsesværdigt, at antistofproteiner involveret i testning for SARS-CoV-2-infektioner har variable faktorer og humane antistofkoncentrationer. Disse måles ved dominerende monoklonale antistofdiagnostik, for hvilke der findes mange skalaer, som gennemgår validering uanset producent. For eksempel måler institutioner koncentrationer i sera ved hjælp af flere assays, der måler bindingsantistoffer (BAU/mL), andre måler neutraliserende antistoffer (nAb i IU/mL), og andre måler koncentration (ng/mL), efterhånden som standardisering sker for at sikre konsistens på en global skala (Supplerende materialer og data S1-S5) [19,20]. Derfor gennemgår vi i denne artikel aktuelle eksisterende laboratorie- og kliniske undersøgelser, der har målt og illustreret statistisk signifikans for at illustrere det skiftende immuncellulære modningsmiljø, for at antage, at mange af de inflammatoriske virkninger set med SARS-CoV-2-infektion kan være dysregulerede adaptive immunresponser. Flere bakterielle, virale og svampepatologier har både immunologiske og genetiske variabilitetsfaktorer påvirket af cellecyklusregulering og antigenpræsentationsfaktorer. Disse påvirker flere patologier, og risikoen påvirkes derfor af genetiske følsomhedsfaktorer. Dette inkluderer gener, der koder for proteiner udtrykt på immuncellemembraner, såsom humane leukocytantigener (HLA), der omtales som det store histokompatibilitetskompleks (MHC). Disse præsenterer korte protein (peptid) fragmenter til immunsystemets celler og lokaliserede cellulære markører påvirket af andre mediatorproteiner, som vi diskuterer nedenfor. De immunceller, der er diskuteret i dette papir, giver overordnet sammenhæng med yderligere cellekarakterisering gennem interaktionen af ​​B-celler, T-celler og hver af de andre fire celleundertyper, der er diskuteret nedenfor, klassificeret specifikt efter klynge af differentieringsproteiner (CD) udtrykt på celleoverflader afhængige på cytokin og kemokiner, der fungerer som immuncellesignaler påvirket af eksterne patogener.

1.2. Aktuelle SARS-CoV-2-vaccineimmunogenresponser

Fordele ved cistanche tubulosa-styrke immunsystemet

Nuværende vaccineantigener eller virale antigener primer immunsystemet til at genkende patogene proteiner via epitoper, der kan mutere og derved påvirke immuncellegenkendelse gennem B-celle- og T-cellereceptorer (BCR/TCR). Forebyggelse af kronisk COVID-19-sygdom til præ-Omicron-varianter blev estimeret i disse forhold inden for nuværende vaccine-immunogener, udviklet af Pfizer/BioNTech, Astra Zeneca, Sinopharm og Novavax: BNT162b2: 95,3 %, AZD1222: 70,4 %, BBIBP -KorV: 79%. Immunogenudvikling indikerer NVX-CoV2373 på 72 %, når det screenes mod Omicron BA.1 og BA4/BA5 [21]. Yderligere risikoreduktion af COVID-19-sygdom blev estimeret til 86%. Populationsundersøgelser viser variable SARS-CoV-2-proteinantistofresponser (76 %:24 % respons/ikke-respons). Den estimerede produktion af funktionelle antistoffer mod S-proteinimmunogener strækker sig i øjeblikket fra 6 måneder til 1,5 år. SARS-CoV-2 S-proteinmutationer er nu veldokumenterede i andre undersøgelser for at fastslå potentielle epitoper, der påvirker immunrespons [22]. Funktionelle cellulære T-celleresponser, enten hjælpere (TH) eller cytotoksiske (TC), tyder også på CD4+: CD8+-aktivitet i forholdet 96 %:54 % i COVID{{35} } sygdom [21]. Sammenlignet med andre luftvejsvira, såsom influenza, har SARS-CoV-2 S-proteinet højere mutationsrater inden for spike/ACE2-grænsefladen, og fremkomsten af ​​Omicron-varianter understøtter dette, angivet med BA1, BA2, BA2.75, BA4, BA5, BQ1 og XBB [23]. Heldigvis findes der teknologi og laboratorieteknikker, som letter nøjagtig celleprofilering og muliggør sammenligninger af relevante immunceller. Derfor vil vi i dette papir diskutere infektionsvejen, dominerende cytokin- og proteinmarkører og endelig individuelle cellulære responser fra dominerende immuncellelinjer i rækkefølge efter B-celler, neutrofiler, monocytter/makrofager/dendritiske celler (DC), naturlig dræber (NK-celler) og T-celle undertyper.

1.3. Respiratorisk mikromiljø

De berørte luftvejsorganer er næse, svælg, strubehoved, luftrør, bronkier og lunger udsat for eksterne antigener sammensat af overfladeepitelcellelag. Et voksent menneskeligt lungeoverfladeareal indeholder cirka 700 millioner alveoler, med et overfladeareal på 70 m2 og en diameter på mellem 200 µm og 500 µm, dækket af kapillærer. Inden for dette definerede alveolære lag er cilierede type I pneumocytter (ATI) celler samt type II pneumocyte (ATII) celler og alveolære Mφ (AMφ), der regulerer henholdsvis respiration, sekretion af overfladeaktivt stof og immuncelleregulering sammen med bægerceller, basalceller og andre celletyper [24]. Tidlige undersøgelser (n=7) i kronisk SARS-CoV-2-induceret sygdom viser direkte infektion af ATII-celler gennem glycocalyx og overfladeaktivt lag, hvorved homeostatiske barrierer og ventilfunktioner kompromitteres gennem øget tryk af inhaleret O2 eller udåndet CO2 i nanobobler på tværs af cellemembraner, hvor CO2 produceres gennem tricarboxylsyre (TCA) cyklus [25]. Glykokalyx-laget er kendt for at indeholde en overflod af proteiner, der påvirker vaskulær funktion (f.eks. syndecaner), som kan nedbrydes og påvirke vaskulaturen, såsom matrix metalloproteinaser (MMP), heparanase og hyaluronidase, gennem virkningen af ​​cytokiner (IL{ {13}} og andre) [26,27]. Denne respirationsproces er afhængig af membrantykkelse og gasopløselighed af O2, N2 og CO2 nanobobler [28] (se figur 1).

Figur 1. Oversigt over SARS-CoV-2 immuncelleinteraktioner.

1.4. Cytokin og serumproteiner under SARS-CoV-2-infektion

Forhøjelse af serumprotein, dokumenteret som en "cytokinstorm", der er forhøjet eller dysfunktionel i SARS-CoV-2-induceret kronisk COVID-19-sygdom, forekommer i mange andre patologier [32]. Cytokiner er en gruppe kortlivede proteiner frigivet af forskellige celler, der fungerer som intercellulære budbringere. Cytokinsyntese og sekretoriske mekanismer omfatter frigivelse fra lysosomer, udskillelse af vesikler fra plasmamembraner og frigivelse fra plasmamembraner. Mange undersøgelser dokumenterer disse, som ikke er hovedemnet i denne gennemgang. Til sammenligning, ved influenza (slægten Influenza A/B/C/D) infektion, cytokinerne IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL{ {9}}, IL-12, IL-13, TNF- og IFN- er relevante for immuncelleinteraktion, som skitseret nedenfor i figurer. Under SARS-CoV-2-infektionsinduceret COVID-19-sygdom er andre proteiner blevet overvejet, som omfatter transformerende og vaskulære endotelcellulære vækstfaktorer (TGF-/VEGF) i forbindelse med specifikke MMP'er (MMP2, MMP3) , MMP9) [33-36]. Disse repræsenterer vævsremodellerende proteiner med specifikke kemotaktiske faktorer, der også kræves for at dirigere leukocytkemotaksi mellem germinale centerlymfesystemer (GC) og i hele kroppen [34-36]. Relevante kemokiner, der overvejes nedenfor, omfatter CXCL10 (IP-10), CCL2 (MCP-1), CCL3 (MIP1-) og CCL11 [33-37]. Men før 2020-pandemien, i en relateret coronavirus (MERS-CoV), der forårsagede Mellemøsten Respiratory Syndrome (MERS), var cytokinproteinerne IL-1, IL-6 og IL-8 fremhævet som nøglen til værtsrespons, hvorimod CXCL10 og andre pleiotrope kemokiner i infektion undersøges yderligere, der anvender CXCR3 udtrykt på Mφ, T-celler, DC'er og begge NK/B-celler [38-40]. Ovenstående cytokiner og kemokiner er derfor alle medfødte/adaptive regulatorer, der bidrager til infektionskontrol og regulering i blodserum. Undersøgelser viser, at COVID-19-associeret koagulopati (CAC) er en årsagsfaktor i kronisk sygdom med komplekser dannet mellem medfødte immunceller, som påvirker koagulation og fibrinolytiske processer gennem ukendte mekanismer. Kategorisering af COVID-19 er derfor forekommet i vaskulær endotelcelledysfunktion, hyperinflammatorisk respons og hyperkoagulabilitet, hvilket dokumenterer dette aspekt af SARS-CoV-2-induceret patologi med resulterende serumstigning i plasmaniveauer af D -dimer, C-reaktivt protein, P-selectin og fibrinogen [41]. For nylig blev 7315 proteiner undersøgt specifikt i kronisk COVID-19-sygdom i en endnu ikke gennemgået pre-print, relateret til komplementprotein som nøglen i koagulationsvejene; komplement C1q subkomponent underenheder A, B og C (C1QA, C1QB og C1QC) var hovedsageligt beriget i lunger og LN'er [42]. Komplementfaktorer C3, C5, C7 og C9 var derimod almindeligvis opreguleret i LN'er og aorta/karvægge med nedreguleret SP-C i ATII-celler [42]. Undersøgelser tyder på to andre proteiner, receptoren for avancerede glycation slutprodukter (RAGE/AGER) og chlorid intracellulær kanal (CLIC5), også forbundet med ATI-celler, men at et SP-C-relateret protein blev nedreguleret specifikt for ATII-celler, som ovenfor [42]. Interessant nok bemærkede forfatterne en signifikant reduktion i IL-12-produktion i LN, som kan påvirke DC-modning, som diskuteret nedenfor. Mange cellecyklusregulerende proteiner blev målt, såsom en cyclinafhængig kinase (CDK2), men også oprindelsesreplikationskompleks (ORC) og nukleoporiner (NUC), som blev observeret at være opreguleret i LN'er. Ydermere blev mange proteinændringer noteret som svarende til vævscellulære ændringer i glycocalyx. I et lignende case-kontrolstudie, der kiggede på biomarkører i seropositive individer (n=400), skete der også signifikante ændringer af E-selectin (CD62) og cathepsin B, og vedvarende symptomer kan være forbundet med jern-svovl-klynge co- chaperoneprotein (HSCB), heat shock protein HSP 90-beta (HSP90AB1), amyloid-beta precursor protein (APP), phospholipase D Family Member 3 (PLD3), cystatin-C (CST3) og calprotectin (S{ {93}}A9) [43].

1.5. For-2022 laboratorieforskningskontekst

Siden 2015 har forskningsundersøgelser klarlagt, at SP kunne modulere værtens immunrespons ved lungebetændelse og derfor kan være et terapeutisk mål under øget dysregulering set i kronisk COVID-19 sygdom [44]. Der er en uoverensstemmelse i litteraturen, og denne kan være blevet overset under influenza 2009 H1N1-pandemien [44]. Som talrige rapporter (n=10) præciserer, med SARS-CoV-2-infektion, er der omfattende alveolær skade med endotelbeskadigelse af cellemembraner, vaskulær trombose, okklusion af alveolære kapillærer, ødem med angiogen karvækst, og lymfocytmigration [44]. De resulterende mekanismer, der kontrollerer cytokinregulering forekommer mellem alle leukocytter med resulterende spørgsmål om immunceller og respektive interleukiner (IL), vækstfaktorer (GF), kemokiner (CXC) og respektive receptorer eller ligander (f.eks. CXCR3 og/eller CXCR4), der kræver yderligere præcisering nedenfor [45]. SARS-CoV-2-patogenese begynder med forstyrret membranhomeostase med resulterende syncytia-dannelse, cellefusion og multinukleære celler ledsaget af immunsystemdysregulering [46-48]. Denne dannelse af syncytia kunne initieres af transmembranproteiner (f.eks. TMEM16), der regulerer phospholipid-rige cellemembraner, herunder phosphatidylserin (PS) [49-51]. Braga et al. brugte cellefusionshæmningsassays (CFIA) og in situ måling af virale RNA-assays (n=41) undersøgelser i berørte individer for at afklare, at SARS-CoV-2-inficerede individer havde fusioneret cellesyncytia-dominant, der indeholdt serviet, som behandler SP-B fælles for ATII-celler [50]. De bemærkede, at ved at regulere en ionkanal afhængig af calcium og et scramblase-enzym, der regulerer PS, ser S-proteinet tydeligt ud til at aktivere transmembranproteiner (TMEM) på cellemembranoverfladen eller i organelmembraner [49]. For eksempel er en af ​​disse TMEM16 en del af en proteinfamilie bestående af calciumafhængige ionkanaler, der er ansvarlige for PS-regulering i et normalt calcium- og argininrigt lag [49]. Samtidig er det nu kendt, at SARS-CoV-2 ORF3a kan påvirke en calciumreguleret ionkanal, TMEM16F, reguleret af PS, der kan øge prokoagulant aktivitet gennem tenase- og prothrombinase-komplekser, som er nøgleregulatorer af koagulationsvejen [50-52]. Derfor udleder sådanne lokaliserede ændringer ruter for SARS-CoV-2-indtrængen i det epiteliale mikromiljø. Faktisk indeholder det kulhydratrige glycocalyx-lag, der dækker slimhindeepitelceller, også en blanding af mucin (MUC) glycoproteiner, glycosaminoglycaner og andre glycoproteiner, som udvider og omgiver cilia og normalt fungerer til at fjerne større bakterier. Ekspansiv forskning afslørede for nylig, at cilia, mikrovilli og slimfunktion fortsat er nøglen til SARS-CoV-2-adhæsion og receptormedieret indtræden i epitelceller, som ser ud til at fungere som klæbemidler. MUC-proteiner er højmolekylære proteiner, der danner slimklynger. Ved COVID-19-sygdom blev der indledningsvis (n=16) to typer muciner undersøgt grundigt, hvoraf membranbundet MUC1 og den geldannende MUC5AC viste sig ved signifikant forhøjede niveauer. Derfor kan normal patogen clearance via mucinproteiner blive forstyrret, hvilket letter SARS-CoV-2-indgang for at tillade viral persistens [53-56]. Det er vigtigt, at anden forskning indikerer, at ud over ORF3a kan andre SARS-CoV-2-proteiner inklusive E og ORF8 fungere til at samle og danne toksiske ionkanaler [57,58].

cistanche tubulosa-forbedrer immunsystemet

Klik her for at se produkter fra Cistanche Enhance Immunity

【Spørg om mere】 E-mail:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

1.6. Rolle af Toll-like Receptors (TLR) eller TLR-induceret IFN-dysregulering

For at etablere et antiviralt respons produceres der normalt type I IFN [59]. Nuværende forskning modsiger dette, da type I IFN-produktion fremstår som gavnlig og skadelig ved COVID-19-sygdom; Imidlertid viser undersøgelser, der undersøger mellemøstligt respiratorisk syndrom (MERS) og respiratorisk syncytialvirus (RSV), at tidspunktet for type I IFN-produktion påvirker det cellulære respons [59,60]. Yderligere overvejelser er overflade- og cytosolmønstergenkendelsesreceptorer (PRR'er), der initierer nedstrøms signaleringskaskader ved at bruge NF-kB, type I IFN og inflammasomveje [43-46,61]. Disse omfatter skadesassocierede molekylære proteiner (DAMP), der omfatter et utal af proteiner, der omgiver og inden for nukleare og ekstracellulære rum, der omfatter ti bevarede Toll-lignende receptorer (TLR'er), retinsyre-inducerbare gen-I-(RIG-I)-lignende receptorer, Nod-lignende receptorer (NLR'er), AIM2-lignende receptorer og intracellulære DNA- og RNA-sensorer, der fører til produktion af pro-inflammatoriske eller anti-virale cytokiner, der er nødvendige for antigen-specifikke adaptive responser [61,62 ]. For eksempel er IL-1RA en DAMP-receptor, der, når den først er frigivet intracellulært, binder til og initierer IL-1-frigivelse, hvilket understøttes af casestudier (n=71), der viste dette var tilfældet ved kronisk COVID-19-sygdom samtidig med IL-10, som stort set er immunsuppressiv [63,64]. Det er kendt, at SARS-CoV-2-proteiner genkendes af cellulære sensorer, og derfor er rollerne for TLR3/4/7 af interesse med hensyn til, hvilke immunceller der udtrykker disse. TLR3 er mere udbredt i NK-celler, hvorimod TLR4 er mere almindelig i Mφ. Toll-lignende receptorer (TLR'er) transducerer signaler via MyD88 og TRIF. De fleste TLR'er bruger MyD88 til at udløse inflammatorisk cytokinproduktion; TLR3 er undtagelsen og signalerer udelukkende gennem TRIF, mens TLR4 er unik ved, at den kan binde og signalere gennem enten MyD88 eller TRIF til nukleare transkriptionsfaktorer. Tidligere in vitro undersøgelser indikerer, at TLR3/7 kan associeres med IL-1, IL-1, IL-4 og IL-6 frigivelse [65]. Derfor undersøgte andre undersøgelser arten af ​​TLR7 som en risikofaktor i alvorlig COVID-19-sygdom [66]. Rollen af ​​TLR'er i immuncellesignalering er stort set uklar og vil uden tvivl kræve yderligere forskning, men er impliceret i T-cellesignalering [67]. TLR4 præsenteres på monocytter, Mφ og DC'er og i nogle ikke-immune celler, såsom endotelceller, og har en rolle i både LPS-induceret Gram-negativ bakteriel CD14-immuncellehandel og kan, interessant nok, regulere ROR t + regulatoriske T-celleresponser i colitis [68-70]. Kliniske forsøg vedrørende nyere terapeutika, der påvirker TLR, er i gang (NCT05089110, NCT04526977 og NCT05293236) i både COVID- og HIV-patologier, som vil afklare dette yderligere (se Supplerende materialer). SP-A's rolle, som diskuteret ovenfor, er under forskning, og det er sandsynligt, at TLR4-ekspression har differentielle virkninger inden for udvalgte organsystemer afhængigt af aktivering, som det ses hos nyfødte, hvor TLR2/4-aktivering blev vist at stimulere nedstrøms ekstracellulært signal reguleret kinase (ERK) og proteinkinase B (AKT) med IL-6-veje uændret mellem børn og voksne [71]. Ekspression på både blodplader og alveolær Mφ kunne påvirke trombotiske og immune veje samtidigt med reduceret ekspression på ATII-celler og bekræftelse i dyreforsøg, som for nylig har vist sig at forbinde TLR4 med intestinal cytokin-mRNA-ekspression [72-74]. TLR4 har tydeligvis indflydelse på blodplader gennem aggregering og P-selektinekspression, og dannelsen af ​​blandede aggregater mellem blodplader og neutrofiler, og i mikrober med LPS udløser syntese og/eller sekretion af von Willebrand faktor (vWF), blodpladefaktor 4 (CXCR4) ), og thromboxanA2 (TXA2), sammen med NETosis med CD11b-opregulering og andre adhæsionsmolekyler (Supplerende data S1) [75,76]. Oprindeligt identificeret i 1957 af Isaacs og Lindemann, blev IFN'er fundet i sekreter for at hæmme viral og tumorvækst. De er i øjeblikket klassificeret i tre grupper og individuelle undertyper: Type I, II og III. Type I IFN'er består af IFN- og IFN- (også IFN-δ, IFN-ε, IFN-κ, IFN-τ, IFN-ω og IFN-ζ), men også inden for Type II er IFN- , mens type III IFN'er omfatter IFN-λ [77]. Med hensyn til SARS-CoV-2-følsomhed over for IFN indikerer tidlige kliniske casestudier SARS-CoV-2-følsomhed over for IFN- og IFN- in vitro, men nyere vævsundersøgelser indikerer, at IFN- og IFN - respons kunne paradoksalt nok lette den virale udbredelse fra det respiratoriske epitel til vaskulaturen gennem direkte endotelcelleinfektion [78,79]. For nylig er type III IFN-λ blevet undersøgt og er under klinisk forskning efter tidligere undersøgelser (n=257), der dokumenterer reduceret IFN-λ2 under kronisk COVID-19 sygdom [80]. Den cellulære kilde til SARS-CoV-2-infektionsinduceret IFN-produktion er stort set ukendt i øjeblikket, da IFN-receptorer er placeret i B-celler, monocytter, Mφ, T-lymfocytter, gliaceller, neuroner og plasmacytoide dendritiske celler (pDC'er) blandt andre [60,61]. Interessant nok viser epitelrespons in vitro undersøgelser, at IFN- kan fremme SARS-CoV-2-infektion i cellekultur for at øge celledifferentiering i enterocytter in vitro [81]. IFN-λ er blevet set at blive aktiveret af bakterier, herunder Staphylococcus aureus [82]. Det er bemærkelsesværdigt, at type II IFN og type III IFN kan udskilles af NK- og T-celler, og få undersøgelser dokumenterer, om type III IFN påvirker antistofklasser heksing. Derfor, som en nøglemediator af antivirale responser i luftvejene, ses det nu, at IFNA2- og IFNG-genekspression i luftvejene er ledsaget af stigninger i IFNB1 og også med reduceret tidlig IFNA2, men at denne IFN-reaktion synes at forekomme i sera snarere end væv [83-85].

2. Medfødte immunsystemer og SARS-CoV-2 forskning

2.1. B-celleudviklingsafhængighed af T-celleaktivering

B-lymfocytter repræsenterer 10% af hvide blodlegemer (leukocytter). Centrale for medfødte immunresponser som patogensensorer udvikles disse i germinale centre (GC) og distribueres derefter gennem lymfesystemets netværk ved sekretion af immunglobuliner (Ig), der bestemmer påvisning og neutralisering af antigener gennem cellulære udviklingsprocesser [86 ]. B-celler reagerer på ikke-værtsantigener, der er afhængige af receptorer, der inkluderer antistoffer, der udskilles fra celleoverfladen (f.eks. IgM, CD79a og CD79b) (se figur 2).

Figur 2. B-celle- og T-celle-interaktioner

B-celleudvikling fra hæmatopoietiske precursorceller (HPSC) sker i stadier fra pro-B-celler, præ-B-celler, umodne B-celler og vokser til modne B-celler i føtal leveren og derefter i knoglemarven. B-celle-responser er defineret af CD-markører, der udvikler sig til modne B-celle-subpopulationer, såsom B-1, B-2 og regulatoriske B-celler [87,88]. Forskning i nyere B-celle-undertyper defineret af andre fænotypiske CD-markører med enkeltcelle-sekventering har fundet sted siden 2017. Bemærkelsesværdigt syntetiserer B-lymfocytter op til 1011 antistoffer eller B-cellereceptorer (BCR) i en vært, der gennemgår klonal selektion og somatisk hypermutation (SHM), hvilket fører til specificiteten af ​​antigenisk epitopproteingenkendelse. BCR består af en transmembran sektion, der strækker sig gennem cytoplasmaet med proteinsekvenser, der afhænger af co-aktivering eller stimulering fra andre proteiner for at aktivere B-celler. Andre CD-molekyler definerer B-celleudvikling eller afstamning (f.eks. CD19, CD21). Disse er relevante for celleboende steder, udviklingsstadier, modnings- og aktiveringstilstande. CD10-ekspression forekommer på B-celle-celler i første trin (f.eks. pro-B, præ-B-celle og GC) og kan ændre sig gennem modningen med andre viste (se figur 3) [89]. Desuden findes CD27 udelukkende i hukommelse B-plasmaceller, mens CD5 karakteriserer B-1-celler og DC'er (se figur 3). B-cellereceptor (BCR) komplekser med andre T-cellemarkører (TCR), der påvirker modning og antigenpræsentation, resulterer i præ-GC hukommelse B-celler (præ-GC MBC'er) og kortlivede plasmaceller (SLPC'er), der producerer tidlige antistoffer med lav affinitet . Andre B-celler når GC, hvor antistofaffinitet og -selektion kan forekomme ved klonal selektion/SHM, modificerende proteinstruktur via klasseskiftende rekombination (CSR), hvilket resulterer i langlivede plasmaceller (LLPC'er) og memory B-celler (MBC'er) med specifikke antistofisotyper, men også plasmablaster (PB), der producerer Ig af de fem hovedisotyper, der forekommer som multimere proteiner (IgM, IgG, IgA, IgE og IgD) i normale værtsspecifikke immunresponser. Disse er angivet inden for disse områder i sera IgG: 80%, IgA:15%, IgM:5% og IgD:0,2%, med spormængder af IgE (se tabel 1) [90].

Figur 3. B-cellefænotyper under modning.

Tabel 1. Antistofisotypers koncentrationer i sera og komplementaktiveringsevne [83].

2.3. B-cellemarkørers rolle i nuværende forskning

CD19 har længe været brugt som en B-celle biomarkør [104]. I de senere år har dette udvidet sig til karakterisering, som nedenfor, af B-celler af receptorer udtrykt på forskellige modningsstadier gennem B-cellelinjer, som omfatter naive B-celler, uskiftede hukommelses-B-celler, switchede hukommelses-B-celler og dobbeltnegative (DN) ) B-celler, men også, sideløbende med dette, kemokinreceptorer, der er ansvarlige for systemisk lymfatisk retning. Nogle undersøgelser tyder på, at der ikke er konsensus om DN B-celler; disse nyligt karakteriserede DN B-cellers cellulære markører er imidlertid klarere (se figur 3 eller supplerende data S2). Yderligere DN B-celleanalyse af CD11c har forfinet disse til undergrupper, der udtrykker CXCR5, der antages at dukke op fra naiv B-celleaktivering uden for GC [105]. Forskere udvidede dette for nylig til to andre undertyper, DN3 og DN4 B-celler (se figur 3). Berigelse inden for visse DN B-celleundergrupper er blevet diskuteret for at spille en nøglerolle i andre forholdsvis velkarakteriserede autoimmune sygdomme (multipel sklerose (MS), systemisk lupus erythematosus (SLE), myasthenia gravis (MG) og reumatoid arthritis (RA) [ 105–107]. For eksempel er CD27+ IgD+ blevet foreslået at have nedsat gensignalering i RA gennem VH3-23D til VH1-8, hvilket påvirker produktionen eller rettere reduceret BCR-diversitet under selektion [108]. Således har nyere undertyper undersøgt DN CD11c B-cellefænotypen (n=18) for at vise disse i autoimmune patologier sammenlignet med raske kontroller (SLE, Sjøgrens syndrom). Desuden B-celler (CD19) at udtrykke CD11c+ sammen med forhøjede niveauer af CD69, Ki-67, CD45RO og CD45RA, som metaboliske markører og B-cellehukommelsesfænotypemarkører, sammen med mangel på DN-cellemarkører CD21, kunne godt undslippe normal immuncelleregulering [109.110 Derfor er udtømningen af ​​B-celle-undergrupper også blevet undersøgt i alder, omtalt som aldersassocierede B-celler (ABC'er), med hensyn til at påvirke produktionen af ​​autoantistoffer [111-118].

2.4. B-celle antistofresponser under luftvejsinfektioner

IgG1 og IgG3 var oprindeligt forbundet med alvorlig sygdom hos ældre voksne med COVID-19 (n=123) sygdom og ledsagende uregelmæssigheder i neutraliserende antistoffer (nAbs), kemokiner og T-celleresponser, hvilket er en anomali som IgG3 blev tidligere antaget at give forbedret patogenrespons [91,119,120]. Imidlertid er IgG-mangel blevet observeret at være forbundet med øget dødelighedsrisiko hos patienter med kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) (n=489) ​​i disse forhold: 56 % IgG1: 27 %: IgG2: 24 % IgG3: 31 % IgG4 [120]. En tidligere undersøgelse (n=105), der sammenlignede serologi af hCoV-229E, hCoV-OC43, hCoV-NL63 og hCoV-HKU1, viste, at deltagere i andre hCoV-antistofresponser med hensyn til IgG var 99 %:100%:98%:91%, med IgA i næsevaskeprøver, påvist hos mellem 8% og 31% af deltagerne [121]. Lavere patogene hCoV'er repræsenterer 15-30% af almindelige luftvejsinfektioner hos mennesker hvert år, også med seropositivitet estimeret til 90% hos voksne, hvilket indikerer, at T-celleroller kræver yderligere afklaring [122]. En ikke-coronavirus antigen sammenligning ville derfor være influenzavirus, der udtrykker hæmagglutinin (HA) og neuraminidase (NA) proteiner, der præsenteres sæsonmæssigt. I disse tilfælde indikerer forskning stigninger i serum IgM-specifikke HA-antistoffer under H1N1-pandemien i 2009 i disse forhold: IgM (86–94%), IgG (100%) og IgA (76 til 96%) [ 123.124].

2.5. B-celler og antistofreaktioner på SARS-CoV-2-infektion

I slutningen af ​​2020, Plume et al. udførte en unik undersøgelse (kort fortalt, se tabel 2) undersøgte SARS-CoV-2-proteinantigenfragmenter, analyserede disse mod antistofisotyper mod de fleste af virusantigenerne, og de indikerede, at serokonversion på dag 20 kan forårsage problemer, da 97,3 % reagerede mod de valgte epitoper af SARS-CoV-2, men E-protein blev ikke undersøgt i denne undersøgelse [125-127]. Den overordnede frekvens af individuelle antistofrespondere hos individer (n=103) i denne undersøgelse, som blev udført mellem april 2020 og januar 2021, er angivet (se tabel 2). Differentielle polyklonale antistofresponser vil normalt forekomme, når immunceller modnes mod forskellige virale proteinantigener. Derfor blev frekvensen af ​​individer, der producerer polyklonale antistoffer mod subtyper af SARS-CoV-2 S-protein (S1, S2), M-protein og N-proteinantigener i prøver fra før januar 2021, undersøgt. Dette varierede med IgG dominerende over for RBD-, S1- og M-proteindomæner i 100 % af deres prøver ved moderat til svær sygdom (se supplerende data S3). Hyppigheden af ​​IgA-respondere blev set som 24,7-35,6%, der reagerede mod hele S-proteindomænet, RBD-, S1-, S2-, M- og N-proteindomæner, hvor sidstnævnte ikke var fremherskende i sværhedsgrad. Det er bemærkelsesværdigt, at denne undersøgelse anerkendte begrænsninger af IgE-analysefølsomhed på det tidspunkt og ville være værdig til yderligere undersøgelse i sammenlignelige undersøgelser [126,127].

Tabel 2. Hyppighed af individuel serologisk respons under SARS-CoV-2-infektion (%) [127]. Ophavsretstilladelse henviser til citater og/eller supplerende data.

B-cellehukommelse og produktion af S-protein-specifikt Ig er blevet målt, og det kan nu ses, at en formodet rolle for ukendte B-celle subtyper, såsom DN2 B-celler, der nedregulerer CXCR5, eller andre retningsspecifikke receptorer såsom CD62L ( L-selektin), der normalt udtrykkes, kunne påvirke immunresponserne [125]. CD19+ CD24+ CD27+ CD38+ B-celler indikerer, at antistofreaktioner på SARS-CoV-2 S-proteinspecifikke B-celler er stigende, selvom yderligere detaljer kan observeres vedrørende de to andre relevante overgangs-B-celler (se supplerende data S2) [107,126]. I modsætning til andre undersøgelser blev det fundet, at et 32 ​​aminosyrers peptid (V551-L582) i det aktuelt kortlagte RBD-domæne kunne være en immundominant B-celleepitop, svarende til 58,7% af de testede IgG-prøver [127]. Imidlertid blev E-proteinassays udført i samtidige undersøgelser, der i historisk analyse ikke så ud til at have lignende virale neutraliseringsegenskaber før 2020, hvilket indikerer, at tidligere eksponering muligvis ikke har fundet sted, da epitoper adskiller sig i virale antigener. Indledende plakneutraliseringsassays indikerer, at tilstrækkelige koncentrationer af nAbs kan forekomme til S1-, RBD- og potentielt N-protein SARS-CoV-2-domæner med overvejende IgG-respons. Som ovenfor kan naive B-celler, der udtrykker IgD+CD19+CD27− (se figur 3, tabel 3 og supplerende data S2) være de eneste forudsigere for antistoftitreringer sammenlignet med kontrolgrupper med høj signifikans (p {{33} }.009) [128].

Tabel 3. B-cellefænotyper (tilpasset fra Li et al.) [107]. Ophavsretstilladelse henviser til citater og/eller supplerende data S2, se også figur 3.

Ikke desto mindre er det vist, at patienter med kronisk COVID-19-sygdom, der præsenterer DN (IgD− CD27−) B-celler, oplever værre sygdommens sværhedsgrad og komplikationer. DN1-undergruppen er bemærkelsesværdig for at holde potentiale for tidligt aktiverede hukommelsesceller, hvorimod DN2-cellerne omfatter antistof PB-PB-udskillende celler, der er blevet primet på forhånd; det er dog fortsat usikkert, hvilken indflydelse hver DN B-celle-subtype og mekanistisk egenskab har på sygdomsopløsning [129]. Interessant nok var det tidligere i pandemien, at arten af ​​SARS-CoV-2 S2-domæne-antistofresponset indikerede, at det var relativt immunogent, hvilket stimulerede både IgA og IgG. Statistisk blev der set seksogfirs procent (86%) af individerne at have antistoffer mod dette konserverede S2-domæne, med flere koncentrationer af antistoffer produceret mod S2-domænet end RBD-domænet [130]. SARS-CoV-2 kan betragtes som nyt ved ikke at fremkalde et højere niveau af sekretorisk IgA, såsom både influenza og lavere patogene hCoV'er. Faktisk stimulerede kronisk COVID-19-sygdom forhøjede niveauer af fem serumantistoftyper af IgM, IgG1, IgA1, IgG2 og IgG3 [131-133]. Det blev påvist ved kronisk COVID-19-sygdom, at signifikant højere IgG1, IgG2 og IgG3 forekom på dag 3 sammen med forbigående stigning i IgA1, som forsvandt på dag 7; virkningen af ​​dette er uklart, ligesom de cellulære mekanismer, der påvirker dette, men forskning er i gang. En sideløbende undersøgelse bekræftede også, at IgM-IgA1, IgM-IgG1 og IgM-IgG2 var beriget med akut SARS-CoV-2-infektion, hvilket viser en initial robust immunrespons [84]. På denne måde blev IgA-variabiliteten undersøgt i sera for at bestemme cellulære fænotyper, herunder FACS-analyse (n=135) af PB B-celler for at vise ved akut infektion, at IgM og IgG blev udskilt mellem 10 og 15 dage efter infektion , i disse forhold: IgM: 10,5 % (interval 4,2–54,1), IgG: 27,9 % (interval 7,4–64,8). Derfor blev B-plasmaceller (PB'er), der producerer IgA, kvantificeret yderligere ved ekspression af proliferationsmarkører og B-cellemarkører Ki67+CD19loCD27hiCD38hi for at producere IgA: 61,4 % (interval 18,1-87,6), der forekommer i disse antistofsubtyper, IgA1: 66% (interval 26,8-88,5), sammenlignet med IgA2: 31,6% (interval 3,7-70,8), hvilket er på linje med ovenstående overordnede slimhindeimmunresponser [134]. Individer med dominerende IgA-responser blev dog set at have en forbundet risiko for dødelighed i alvorlig COVID-19-sygdom, som nedenfor, som oplevede dysregulerede myelopoietiske responser. Høje IgA til lave IgG-titreringer kan forårsage patologiske konsekvenser i værten, hvilket involverer nedsat patogen fagocytose, øget cellulær apoptose og øget NETose, som rapporteret i det sene stadie af fatal COVID-19-sygdom. Personer, der har et højt IgG til IgA-forhold, oplever øget inflammatorisk dæmpning gennem immunrespons, hvilket resulterer i bedre prognoser og tidlig-sen fase sygdomsopløsning. Der findes begrænsede data til at afsløre, hvorfor SARS-CoV-2-induceret COVID-19-sygdom udviser en sådan ny antistofprofil med hensyn til IgG1/IgA1-responser. Det anses for, at ændringer i Ig-strukturen kan forårsage komplikationer, enten øgede infektioner eller immunkompleksdannelse, og i andre patologiske sygdomme, såsom dengue-antistofafhængig forstærkning (ADE), blev IgG-antistofstrukturen undersøgt. Disse ændringer omfatter glycosylering (glycan eller kulhydrat, der støder op til hydroxyl eller andre funktionelle grupper) og fucosylering (overførsel af sukkerfucose fra en GDP-fucose til andre proteiner eller glycaner), og derfor kan dette påvirke leukocyt-ekstravasation og selektin-medieret binding gennem cellulær membraner, som er anerkendt som en potentiel faktor i cancerterapi [135,136]. Derfor undersøgte undersøgelser under pandemien (n=33) dette i kronisk COVID-19-sygdom for at bekræfte, at IgG mod SARS-CoV-2 RBD-proteinet potentielt kunne påvirke Mφ-frigivelse af IL -1, IL-6, IL-8 og TNF [137]. Imidlertid antages IgG3 og IgM at være ansvarlige for 80 % af neutraliseringen af ​​SARS-CoV-2, med forslag om, at IgG3-glykosylering påvirker SARS-CoV-2-bindingsspecificiteten til S-proteinet [132,138]. Som tidligere nævnt kan glykosylering forekomme, hvor en N-N-bundet glycan dannes inden for IgG-Fc-regionen. I overensstemmelse med undersøgelse af IgG-undertyperne undersøgte en nylig undersøgelse fra Brasilien aviditeten af ​​IgG (n=47) til SARS-CoV-2-proteiner for at vise en stigning i IgG1- og IgG3-niveauer på dag 8, og IgG4-koncentrationsniveauer var mindre påviselige i undersøgelsesperioden. Dødelighed efter 8-21 dage viste højere anti-RBD IgG4-niveauer sammenlignet med de genvundne, hvilket modsiger andre undersøgelser og er relativt ukendt med hensyn til IgG4-patologiforskning [139]. Indledende screeninger af N/S/E SARS-CoV-2-proteiner i mindre kohorter (n=320) indikerede, at anti-N IgG og anti-N IgA blev produceret som reaktion på SARS-CoV{{121 }}, og IgG-antistoffer blev produceret mod S1- og E-proteiner, men også at de fremkaldte anti-E-protein-antistoffer ikke var signifikant højere, hvilket er indikativt for de nuværende immunogener i kliniske forsøg og dem, der anvendes i lateral flowtest [140]. I øjeblikket er det in vitro blevet fastslået, at specifikke hukommelses-B-celler produceres i op til 6 måneder sammenlignet med S-protein, med IgG målt til 66 % og IgM ved 100 %, hvilket ville være i overensstemmelse med enten naturlig infektion eller vaccination [ 126].

cistanche supplement fordele - hvordan man styrker immunsystemet

2.6. B-cellemarkørers rolle under SARS-CoV-2-infektion og andre tilstande

Antistofresponser på SARS-CoV-2-immunogener kan opnås hos individer på anti-CD20-terapi via begyndelsen af ​​B-celle-repopulation [150]. I fravær af B-celler genereres der ikke desto mindre et stærkt T-cellerespons, som kan hjælpe med at beskytte mod kronisk SARS-CoV-2-induceret COVID-19-sygdom i denne højrisikopopulation [150]. Derfor er det vigtigt at forstå karakteren af ​​dette svar. Forskere i 2020 fandt tidligere i pandemien, at inden for kronisk COVID-19-sygdom (n=52) ændrede de berørte individers samlede mængder af B-celler sig ikke væsentligt. Men sammenlignet med raske individer falder DN1 B-celler signifikant med sværhedsgraden, med stigninger i DN2 B-celler set mellem moderat til kronisk sygdom, men noterer en signifikant stigning i patienter under sygdomssværhedsgraden af ​​DN3-celler, men uden samtidige ændringer i DN4 B-celler. Andre B-celle-undergrupper blev derfor undersøgt for at opdage en ny undergruppe af B-celler kaldet "overgangs-B-celler eller TR", der kan korrelere med kliniske resultater målt ved B-celler, der udtrykker mere CD24 end CD21 [129]. Dette var et interessant fund, fordi CD24-ekspression er kendt for at påvirke cellemigration, invasion og proliferation, mens ekspression eller mangel på CD21 er forbundet med B-celleskift og hukommelse med komplementproteiner. CD21 udtrykkes også på follikulære dendritiske celler og vides at associere som et kompleks med komplementproteiner (C3dg, C3d og inaktiv C3b) på antigenoverfladen sammen med CD19/CD81 [115,129,151]. Interessant nok korrelerede øgede TR-celler med COVID-19-sygdom, rutinemæssigt brugte blodproteinmarkører påvist, herunder neutrofil/lymfocytforhold, akutfaseproteiner, ferritinniveauer, D-dimer og andre. Den nøjagtige natur af DN B-celler kræver yderligere afklaring, da delmængder er forbundet med SLE [152]. Som før var B-celle DN1-reduktionen/DN2-stigningen i kronisk COVID-19 ledsaget af høje niveauer af CD69 og CD89 i DN2-celler, sammen med hvad der ser ud til at være DN2-selektion af IgG, men tyder også på, at DN3-celler kan producere VH4-34 IgG autoreaktive antistoffer, hvoraf nogle kunne være beskyttende [118]. Der var indledende indikationer på, at kimlinje Ig variabel tung kæde VH4-34 viste nedsatte SHM-frekvenser, hvilket ville påvirke B-celle Ig-modning gennem SHM-processen [153]. Uskiftede hukommelses-B-celler (CD27+ IgD+) er historisk set en del af normale og patologiske immunresponser med reduceret samlet IgM-udskillende B-celler. For eksempel, i RA, menes ikke-omskiftede B-celler at forekomme på grund af gen-rekombination, hvilket bidrager til antistof-selektion af VH3-23D til VH1-8 [108]. Interessant nok blev BCR-repertoiret af disse celler ændret i RA og udviser nogle af de samme markører som DN2-celler, såsom CD11c, FcRL5 og transkriptionsfaktor (T-bet) [154,155]. Mens antistoffer genereret af B-celler er historisk velkarakteriseret, er det uklart, hvorfor SARS-CoV-2 genererer høje antistofresponser i kronisk sværhedsgrad og ikke ved akut infektion. Timingen af ​​et antistofrespons er vigtigt i antistofbaseret terapi, da lægemiddelanvendelse påvirker patientresultater [156,157]. Naive B-celler aktiveres ved hjælp af follikulære T (TFH)-celler [158]. Derfor blev denne nye antistofekspression forårsaget af SARS-CoV-2-infektionsinduceret kronisk COVID-19-sygdom fundet at være af tre antistofklasser og isotyper, herunder IgM, IgG1, IgA1, IgG2 og IgG3, som kræver yderligere analyse. Nylig analyse af SARS-CoV-2 S-proteinimmunogener indikerer, at Ig-ekspression af spidsspecifikke B-celler efter seks måneder blev produceret i disse intervaller: IgG: 61,33-77,46 %, med samtidig IgA: 3,04-7,37 % og IgM : 12,30-24,97% for at bemærke signifikant reduktion i IgG/IgA med signifikant stigning i B-cellespecifikt IgM efter seks måneder [159.160]. Som diskuteret tidligere udvikles B-celler i GC'er, og gennem en lille kohorteundersøgelse (n=15) blev en rolle for cirkulerende TFH-celler belyst for at vise S-protein-specifikke B-celler udvikles gennem SHM. Efter fem måneder havde 66% af denne kohorte B-hukommelsesceller til at vaccinere immunogener, og denne forskning antydede, at der var en lille stigning i nAb [160-163]. Samtidig med andre undersøgelser var der ikke overraskende mindre forskelle i hukommelsesskiftede celler som hovedpopulationen repræsenteret (median: 59,92%) [163]. Deres analyse undersøgte SARS-CoV-2-specifikke B-cellemarkører, CD27 og CD38, der var ledsaget af en signifikant stigning i CD27hiCD38hi PB'er. Dette forekom hos restituerede individer sammenlignet med uinficerede individer efter seks måneder, med IgD+CD27+ og IgD−CD27+ B-celler, der var signifikant reduceret ved kronisk SARS-CoV-2-infektion [161.163 ]. Den ekstra follikulære respons er fortsat under undersøgelse, og Woodruff et al., i en kohorteundersøgelse, foreslog, at DN2/DN1 B-celleforholdet kan understøtte nogle af de serologiske anomalier ved svær COVID-19-sygdom med CXCR5 nedreguleret og CXCR3 opreguleret. CXCR5 er et kemokin, der konstitutivt udtrykkes på specifikt B-celler og TFH-celler, der er ansvarlige for at dirigere B-celler til GC'er, mens CXCR3 har flere ligander, inklusive CXCL8/9/10, men udtrykkes fortrinsvis på TH1-celler og størstedelen af ​​T-cellepopulationen, DC'er og hukommelse B-celler. Der er tegn på, at opregulering eller ændringer i disse og andre kemokiner (CXCR3, CXCR5, CCR7) ved akut infektion og nedregulering i sværhedsgrad ville være en yderligere indikator, der er relevant for modningen af ​​DC'er [162,163]. Statistisk signifikans var tydelig mellem antistofudskillende celle (ASC) ekspansion med høje niveauer af CD21-B celler uafhængigt af varigheden af ​​infektion [164,165]. B-celler kontrollerer antistofsekretion, og rapporter indikerer, at IL-10 og IL-21 er ansvarlige for B-celleklasseskift til IgG1, IFN-klasseskift til IgG2 og TGF-skift fra IgA1 til IgA2 svar [133]. Forskning viser, at IgG1 og IgG3 (n=123) korrelerer i kronisk SARS-CoV-2 sværhedsgrad med et cytokin IL-1-respons [119]. IgG2 menes at være mere relevant for bakterielle reaktioner på kapselpolysaccharid-antigener. Samtidige in vitro-undersøgelser indikerer også, at SARS-CoV-2 IgA1 og IgG3 kan have en beskyttende neutraliserende effekt ved SARS-CoV-2-infektion [164,165]. Yderligere forskning ville være nødvendig for at afklare denne påstand. Andre undersøgelser (n=82) bekræfter, at ved kronisk SARS-CoV-2-infektion inden for syv dage er serumantistofresponset 60 % IgA, 53,3 % IgM og 46,7 % IgG, hvor IgG når 100 % på dag 2 [166.167]. Derfor fremhæver en enkeltcellet transkriptomisk undersøgelsesanalyse af alvorlig COVID-19-sygdom i detaljer, at DN1-celler udtrykker IgA2-gener og derfor potentielt kan udskille IgA2, mens DN3 B-celler blev set at udtrykke IgM-gener fraværende i DN2-celler, med DN4-celler, der besidder IgE-gener og tilsvarende Fc-receptorgener (se figur 3) [118]. Interessant nok rejser dette muligheden for, at der er forskellige T-celle-uafhængige og T-celleafhængige veje i B-celler under COVID-19-sygdom, hvilket nu er foreslået i andre samtidige undersøgelser. IgE kan derfor produceres af DN4 B-celler, men serologi fra COVID-19-patienter blev ikke anset for at være statistisk relevant for denne cellulære undergruppe [118.129.168.169]. IgE er kendt for at forårsage mastcelledegranulering gennem en FcεRI-receptor med højere affinitet, og assaysensitiviteter kræver validering og udvikling for dette antistof, der normalt ses ved allergiske reaktioner med IgG-responset dominerende under infektion. Det er bemærkelsesværdigt, at H2-receptoren, der er til stede i maveslimhinden, hjernen og mastceller, blev målrettet ved hjælp af en antagonist famotidin i forsøg og blev set at have nogle virkninger til at modulere SARS-CoV-2-infektions-forårsagede symptomer med synergisme med makrofag TH2 cytokiner [170-172].

3. Inflammatoriske celler og fagocytter

3.1. Neutrofil introduktion

Polymorfonukleære neutrofiler (PMN) er granulære og trilobede, og er den mest almindelige cirkulerende leukocyt, der repræsenterer mellem 40 % og 80 % af leukocytterne hos normale voksne. Neutrofil infiltration i luftvejsvæv er karakteristisk for mange inflammatoriske sygdomme [173]. Neutrofiler er granulære og virker mod antigener ved at sprede azurofile cytoplasmatiske granula ved hjælp af virkningerne af proteolytiske enzymer (f.eks. myeloperoxidase, elastaser og proteinase-3), men også lactotransferrin, lysozym eller reaktive oxygenarter (ROS), som også er antimikrobielle , til fjernelse af patogener [174,175]. Patogene stimuli udløser cellulær calciumfrigivelse via endoplasmatisk retikulum (ER), hvilket resulterer i aktivering af proteinkinase C (PKC) og samling af NADPH-oxidasekomplekset, der genererer ROS. Neutrofiler danner hæmatopoietiske stamceller (HPSC'er) i knoglemarven og er kortlivede, mellem 1 og 7 dage, og krydser cellemembraner ved selektinafhængig indfangning og integrin-medieret adhæsion (se supplerende data S1), hvorefter migration til væv forekomme, og de overlever i 1-2 dage, mens de cirkulerer og clearer ved at fagocytere Mφ. Udvikling af neutrofiler sker i knoglemarv fra progenitor-neutrofiler og kan bredt klassificeres i henhold til CD-markører som CD81+CD43+CD15+CD63+CD66b+, som differentieres til umodne neutrofiler, der udtrykker CD11b+CD66b+CD101+/−CD10−CD16+/− før de modnes i knoglemarven til at udtrykke CD11b+CD66b+CD101+CD10+CD16 [ 176]. CD16 er co-udtrykt på andre celler, herunder NK-celler, monocytter, Mφ og visse T-celler [176]. CD16 (Fc RIII) har undertyper, herunder CD16a og CD16b (Fc RIIIa/Fc RIIIb), mens CD11 og specifikt CD11b er klassificeret som mere relevante for migration og lungebetændelse [177-179]. Det er bemærkelsesværdigt, at CXCR2 og CXCR4 ser ud til at være nøgleregulatorer inden for denne celleundergruppe, der er impliceret i lungefibrose, men disse modulerer også cellulær mitokondriel aktivitet, neutrofil migration og neutrofil homing ved at bruge adhæsionsreceptorer, der inkluderer CD62L [180-184]. For nylig menes CD11b og CD18, som er allestedsnærværende udtrykt, nu at kræve CD47 i epiteltransmigration [185,186]. Interessant nok, Alberca et al. undersøgte en ny celleundertype, defineret som myeloid-derived suppressor (MDSC) celler, i laboratoriecasestudier: CD33+CD11b+HLA–DR−CD14−CD66b+ og CD33+CD11b+HLA– DR− CD14+CD66b-celler. I perifere blodmarkører for kronisk COVID-19-sygdom blev dette set at korrelere mulig M-MDSC og polymorfonukleær P-MDSC, som er blevet forbundet med kronisk inflammation [186]. Disse MDSC-definerede celler er oprindeligt blevet beskrevet i cancer, HCV og HIV for at påvirke T-celleproliferation. Nylig afklaring af formodede fænotyper, der dukker op som M–MDSC (CD11bloD14+CD15−HLA–DR−) og P–MDSC som CD11bloCD14−CD15+ HLA–DR− er blevet foreslået at påvirke TREGS som nedenfor gennem TGF - påvirker den overordnede balance mellem både TREGS og selvtolerante DC'er [187].

cistanche supplement fordele - hvordan man styrker immunsystemet

3.2. Neutrofile cellulære markører efter værts SARS-CoV-2-infektion under COVID-19-sygdom

Under kronisk COVID-19-sygdom antages det, at neutrofiler danner neutrofile ekstracellulære fælder (NET), som vi diskuterede ovenfor, hvor cellesignaleringen indeni forstyrres, hvilket forårsager aktiv degranulering eller "NETose/neutrofil apoptose" [188]. De nøjagtige mekanismer for NETosis-bidrag forbliver ukendte [189]. Derfor fokuserede nyere casestudier (n=64) på at identificere neutrofilers cellulære markører yderligere. Under COVID-19 sygdom ser det ud til, at nogle undertrykker stimulering af IFN-produktion med ukendte celleundergrupper, der stimulerer T-celleproliferation, men ikke formår at aktivere T-celler [190]. Adskillige forfattere foreslår, at værtsdrevet immunrespons er årsagssammenhæng i manglen på produktion af type I og III interferoner i forbindelse med forhøjede kemokiner, og IL -6 er en årsagsfaktor i coronaviruspatologi [191,192]. Mens IL-6 kunne være den dominerende cytokinregulator af NETosis, er andre proteinmarkører klarere, de er ekstracellulært DNA (cDNA), neutrofil elastase (NE) aktivitet eller myeloperoxidase-DNA (MPO-DNA), og disse korrelerer med sygdoms sværhedsgrad, målt i neutrofiler ved markører CD33loCD16+CD11b+ [193]. Forskere fandt for nylig (n=155), at NE, histon-DNA, MPO-DNA og frit dobbeltstrenget DNA (dsDNA) blev øget med samtidig DNase-reduktion og forværring af neutrofil stimulering, der opstod via IL-8 , CXCR2 og DAMP'er med svækket nedbrydning af NET'er via DNase 1 og DNase 11L3, som foreslås at fungere som regulatorer af neutrofil DNA-metabolisme [194]. Nylige abstracts indebærer også en sammenhæng mellem disse og enten membranbundet eller opløseligt CD13 [195]. En omfattende neutrofilanalyse (n=384) ved brug af enkeltcelleanalyse klassificerede seks celletilstande defineret ved inflammatorisk gensignatur (IGS) for at indikere, at konkordant IgA1:IgG1-forhold er forhøjet i corona-sygdomsdødelighed, hvor IgG indikerer antistofafhængig neutrofil fagocytose og IgA2-inducerende apoptose [133]. Interessant nok udtrykte neutrofiler signifikant øgede niveauer under modning af CD32 (Fc RII), CD16b (Fc RIIIb) og CD89 (Fc R), de vigtigste Ig-receptorer, som har respektive ligander på B-celler, ovenfor. Der eksisterer i øjeblikket ingen kendte undersøgelser, der forbinder type III IFN med denne isotypeskift. En lignende undersøgelse af IgA2 (n=97) bekræftede, at anti-SARS-CoV-2 IgA2 i svær COVID-19-sygdom korrelerede med cDNA [131]. Syncytia-dannelse og NETosis er sandsynligvis i dannelsen af ​​immunkomplekser som en ubalance på grund af eller forårsaget af koagulopati og immuntrombose [131,193]. Endotelceller i både dyre- og humane undersøgelser viste, at endotelceller kunne være direkte inficeret; undersøgelser viser dog kolokalisering med CD31 i et forstyrret betændt endotellag, som tydeligt ses ved opregulering af mange adhæsionsmolekyler (f.eks. P-selectin) og kemotaktisk faktorfrigivelse af CXCL10 sammen med IL-6 (se supplerende data S4) [ 196.197]. Yderligere faktorer involveret i blodpladekoagulation er vWF, med forhøjet P-selectin og E-selectin opregulering, observeret hos patienter med kronisk COVID-19 sygdom, som alle er involveret i endotel dysfunktion [76,198]. Udforsker dette yderligere, Kuchroo et al. udførte en enkeltcelleanalyseundersøgelse (n=168) af inficerede SARS-CoV-2-patienter, der skelnede mellem neutrofil- og monocytpopulationer med monocytmarkører (CD16hiCD66b/CD14−CD16hiHLA–DRlo) for at finde T-hjælper 17 (TH17) cellerespons genereret IFN- og granzym B [199]. I dette nøglefund blev CD14-CD16hi monocytter beriget i alvorlig infektion, og det blev bekræftet, at HLA-DR opregulering korrelerede med sværhedsgrad. I 2020 blev det vist hos patienter med kronisk COVID-19-sygdom, at IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNF- og IFN - med C-reaktivt protein (CRP) korreleret med IL-10 [34]. IL-1 er et nøglecytokin involveret i neutrofilaktivering, som deler homologi og lignende funktioner med de førnævnte TLR-familier [64.200]. IL-1 og IL-1 er blevet impliceret i COVID-19-sygdom i andre undersøgelser. Derfor blev de nøjagtige mekanismer af det regulatoriske enzym glycosyltransferase, -1,6-fucosyltransferase (FUT8) undersøgt, kun for at finde ringe sammenhæng med sygdomsprognose, men det blev fundet, at receptorekspression var opreguleret inden for andre myeloider monocytkompartmenter, der udtrykker CD16a (Fc RIIIa), også inklusive klassisk (CD14hi/+, CD16−−) og mellemliggende (CD14hi/+, CD16lo/+) og ikke-klassisk (CD14−−−/lo, CD{{108} } ) markører, der også inkluderer CD11c DC'er, der også er HLA-DR+ myeloidceller [146,201-204]. Kliniske forsøg er fortsat i gang for yderligere at afklare cytokinerne IL-1, IL-6, IL-8, TNF-, TGF-, IFN-, IL-17, IL{{122} }, IL-22, IL-23 og IL-10 og ROS-produktion i COVID-lungebetændelse, med resultater afventende (Supplerende data) (NCT04930757, NCT04434157 og NCT05520918). Som ovenfor vil neutrofile proteiner, der afbrydes under NETosis naturligt påvirke ekstracellulære ioner og specifikt calciumhomeostase, der kræves af andre cytoskeletproteiner med intracellulære enzymer, som ikke nødvendigvis er nedbrudt, som inkluderer MPO, histoner og andre proteaser i dette cytokin- og immuncellemiljø [205 ].

3.3. Monocyt cellulær udvikling

Siden fremkomsten af ​​FACS og opdagelsen af ​​monocytter af Ehrlich og Metchnikoff er aktuelt identificerede monocytundergrupper bredt defineret af klassisk (CD14hi/+, CD16−), mellemliggende (CD14hi/+, CD16lo/+) og ikke-klassisk (CD14) −/lo, CD16+ ) markører [203,206,207]. Monocytter repræsenterer omkring 10% af leukocytpopulationen, og de er kortlivede (1-2 dage), mens de cirkulerer i blod, knoglemarv og milt (se figur 4).

Figur 4. Antigenpræsenterende celleroller i SARS-CoV-2-infektion

3.4. Monocytcellulære markører under værts SARS-CoV-2-infektion

I COVID-19 sygdom blev det antydet, at klassiske CD14++CD16−− monocytter var en kilde til opreguleret kemokin CCR2 sammen med en neutrofil kemoattraktant IL-8 (CXCL8) og TNF- med opreguleret genekspression og syntese af IL-1 og IL-18 med færre bekræftede CD14+CD16++-monocytter. Desuden blev nedreguleringen af ​​HLA-DR hos svære patienter (n=12) set at påvirke den samlede virale antigenpræsentation [201,211,212]. Disse cellulære populationer er yderligere karakteriseret ved CD195 (CCR5) såvel som TNF-receptorer CD120a/CD120b (TNFR1/2). Begge disse receptorer blev fundet i blodserum og opreguleret sammen med ADAM17, kendt for at påvirke L-selectin (CD62) udskillelse, med ADAM17, en TNF-convertase, også opreguleret ved inflammatorisk tarmsygdom (IBD) [213,214]. Andre opløselige immuncelleudskillelsesmarkører blev målt i sera (sCD14 og sCD163), og selvom de ikke var relateret til sygdommens sværhedsgrad, korrelerede de med standard blodseraproteiner (akutfaseprotein, ferritin, LDH, CRP og procalcitonin) [215]. Derudover viste CCR5-hæmningsundersøgelser under langvarig SARS-CoV-2-infektion og sygdom, at der forekommer ændringer i CD14/CD16-undergrupper, hvilket påvirker proinflammatoriske cytokiner sammen med CD4+/CD8+ T-celle reduktion. Disse forskere viste, at IL-2, IL-4, CCL3, IL-6, IL-10, IFN- og VEGF var forhøjede, og desuden faldt TREG-cellerne samtidig med GM-CSF-reduktion, der påvirker monocytudvikling [216]. FACS-analyse blev brugt til NK-celleanalyse og til differentiering af CD14hi/+, CD16−−monocytter ved CD16-markør for at finde forekomst via inflammasomaktivering (NLRP3), der er påvist af caspase-1 aktivitet i alvorlig COVID-19 sygdom. Dette stemte overens med dysreguleringen af ​​mitokondrielt superoxid og lipidperoxidationsmarkører for oxidativt stress. Disse fund blev senere bekræftet under gasdermin D-spaltningsundersøgelser [217]. Gasdermin D (GSDMD) er kendt som et poredannende protein, der signifikant er fundet at være aktiveret af SARS-CoV-2-infektion af neutrofiler, målt ved caspase 1/3-aktivering som en potentiel NETose- og pyroptosestimulator [218,219]. Derudover blev 6 % af SARS-CoV-2-inficerede monocytter fundet at have andre pyroptotiske markører ved måling af GSDMD, IL-1, IL-1RA, IL-18 og LDH, samt tre nøglekemokiner: CCL7, CXCL9 og CXCL10 (se figur 5) [220]. In vitro undersøgelser viste, at dette kunne være årsagssammenhæng i IL-1 sekretion af SARS-CoV-2-eksponerede monocytter [221]. Specifikt blev antallet af cirkulerende klassiske monocytter (CD14hi/+, CD16−) beriget med nedregulering af CCR2 og HLA-DR, men antallet af mellemliggende (CD14hi/+, CD16lo/+) og ikke-klassiske (CD14−/lo) , CD16+ ) monocytter steg [222]. Alternativ transkriptomisk analyse bekræftede, at mellemprodukt CD14hi/+CD16lo/+ havde en tidsmæssig interferon-stimuleret gensignatur (ISG) ved akut SARS-CoV-2-infektion (IRF7, IFI44L, IFIT1 og IFIT3). Analysen illustrerede også bemærkelsesværdigt, at IL-8 (CXCL8) og IL-1 sammen med CCL3 var væsentligt opreguleret uden induktion af pro-inflammatoriske cytokingener såsom TNF, IL-6, IL -1, CCL3, CCL4 eller CXCL2 i cellerne, der havde reduceret HLA-DR-ekspression og reduceret antigenpræsentationsevne [223]. På den anden side er det for nylig, i et SARS-CoV-2 case-kontrolstudie (n=37), blevet afklaret, at der var en initial stigning i klassiske monocytter (CD14hi/+, CD16) −−) med et fald i mellemliggende (CD14hi/+, CD16lo/+) og en gradvis normalisering af ikke-klassiske monocytter (CD14−/lo, CD16+) 6-7 måneder efter opfølgning, med ændringer til andre celleundertyper nedenfor [203,204,207,224].

3.5. Makrofager Metabolisme og funktion

I 1950-1970 blev makrofag (Mφ) metaboliske cyklusser nøje undersøgt i det, der dengang var kendt som Warburg-effekten, hvor Mφ i tumorer blev set at ændre metaboliske profiler. Faktisk viser nyere forskning, at aktivering af Mφ eller DC'er med en række stimuli (LPS, TLR3 ligand poly (I: C), type I IFN) inducerer en metabolisk switch. Metaboliske profiler ændres således fra oxidativ phosphorylering (OXPHOS) til glykolyse med en resulterende reduktion i TCA-cyklussen, mens laktatproduktion driver Mφ-metabolismen og fluxer opad gennem pentosephosphat-vejen [225]. Mφ er den mest udbredte immuncelletype i lungen, klassificeret som alveolær φ (AMφ) eller interstitiel (iMφ). Makrofager (Mφ) stammer fra blodmonocytter, der migrerer mellem vaskulære væv med morfologi, der genkender TLR'er, patogenassocierede molekylære mønstre (PAMP) og patogene antigener. Konklusioner er vanskelige at drage med henvisning til Mφ-interaktioner med B/T-celler, som forklaret nedenfor (se figur 6).

Figur 5. Monocytcellefænotyper.

3.6. Makrofager klassificering

Færre data har defineret interstitielle makrofager (iMφ), sammenlignet med alveolære makrofager (AMφ), der er veldefinerede som regulatorer af lunge-pulmonale immunreaktioner. AMφ og iMφ er begge vævsresidente fagocytiske celler, der også inkluderer hjernemikroglia, lever Kupffer-celler og andre. Derfor er AMφ forskellige i deres evne til at inducere og inhibere inflammatoriske reaktioner ved eksponering for patogener og ændre celleoverflademarkører ved at bruge komplementopsoniseringsreceptorer og andre mønstergenkendelsesmolekyler som ovenfor, der letter fagocytose af enten celleaffald eller patogener [226]. Mφ-karakterisering skelner efterfølgende løst mellem forskellige inflammatoriske fænotyper, almindeligvis omtalt som M0 (ikke-aktiveret), M1 (pro-inflammatorisk) og M2 (anti-inflammatorisk) ved polarisering og udskilt cytokin, men er i øjeblikket ikke defineret ved CD-nomenklatur [227.228]. Da M-CSF og GM-CSF inducerer differentiering, blev det foreslået, at Mφ underinddeles i M1φ-udskillende cytokiner IL1-, IL-6, IL-12 og TNF- med M{ {18}}som udskillelse af TGF-, IL-10, IL-4 og IL-13 (se figur 7) [229].

Figur 6. Makrofageproces og rolle i infektion.

Figur 7. Makrofager fænotyper under polarisering.

3.7. Makrofagemetabolismerolle under polarisering og SARS-CoV-2-infektion

Makrofagepolarisering er den proces, hvor Mφ udvikler sig gennem modning og vedtager forskellige funktionelle og sekretoriske programmer som reaktion på signaler fra mikromiljøet, hvori de er placeret på et givet tidspunkt. Denne dobbelte medfødte og adaptive kapacitet relaterer sig til flere roller i alle organismer, da effektorceller er involveret i centrum af de fleste biologiske processer. Mere specifikt er de involveret i eliminering af celleaffald, patogener, embryonal udvikling og vævsreparation ved at bruge en række immunsystemceller, der inkluderer B-lymfocytter, DC'er, TH1, TH2, NK-celler og andre nedenfor (se figur 1) –12) [232]. Det er bemærkelsesværdigt, at IFN- menes at polarisere M1φ, hvilket forårsager opregulering af inflammatoriske cytokiner ved virusinfektion, mens det hæmmer vækst og øger apoptose af lungeceller in vitro [233]. Dysregulering af AMφ-polaritet skal derfor overvejes i sammenhæng med anden in vitro eller in vivo respiratorisk forskning, hvor både fibrose og inflammation kan forekomme (f.eks. silikose) [234]. M1φ og M2φ er sammen med genproteinmarkører i bronchoalveolær lavagevæske (BALF) en måde at fastslå polaritetstilstandsændringer forbundet med sygdommen. Cellulære farvningsmetoder såsom hæmatoxylin/eosin og trichrom-farvning på lungevæv kan alternativt anvendes. M1φ/M2φ-fænotyper ser ud til at undergå differentielle fænotypeændringer, der påvirker T-celler og det resulterende Ig-klasseskift, såvel som differentiel antigenpræsentation sammen med kemokin- og cytokinfrigivelse i både respiratoriske og slimhinder, som påvirkes af faktorerne nedenfor. M1φ kan producere nitrogenoxidsyntase (iNOS), som bruger L-arginin til at producere nitrogenoxid (NO), mens M2φ anvender arginase 1 (ARG1), som hydrolyserer L-arginin til L-ornithin til kollagensyntese. Under infektion og/eller fagocytose af Mφ kan der derfor forekomme ændringer i ekstracellulære metabolitter, hvilket påvirker polarisering og ændrer den oxidative phosphoryleringsbalance afhængig af aminosyreforbrug. Ydermere er det muligt, at M1φ-metaboliserende ekstracellulær arginin til NO og L-citrullin med øget glykolyse, fedtsyresyntese og ATP-metabolisme kan ændre niveauerne af metabolitter. Til sammenligning viser M2φ forbedret OXPHOS- og glutaminmetabolisme, hvilket repræsenterer et metabolisk cellulært skift, der kunne forekomme på samme måde [235-237]. Forskning er forholdsvis uklart om M2φ-aktivering er glykolyseafhængig. Derfor er metabolisme hos COVID-19-ramte individer i det væsentlige relevant for immuncellefunktionen, hvor patienters nedsatte tryptophan blev set med stigninger i L-kynurenin, som normalt stiger med alderen [238]. Tryptophan er en essentiel aminosyre, der reguleres af enzymerne indolamin 2,3-dioxygenase-1 (IDO-1) eller indolamin 2,3-dioxygenase-2 (IDO-2), til sidst fører til fremstilling af kynurenin. Forskere præciserede IDO-2 i et case-kontrol kohortestudie (n=21) med en lignende patologi for at bekræfte, at både IDO-1 og IDO-2 forekom i overflod inden for og udenfor AT1-, AT2-celler, interstitielle og endotelceller, hvor IDO-2 stort set er lokaliseret til lungerne i stedet for væv. Udvalgte immunceller (Mφ, DC'er og neutrofiler) migrerer inden for luftvejene i SARS-CoV-2-infektionsinduceret COVID-19-sygdom [238.239]. Derfor tyder denne tilsyneladende bekræftelse på, at IDO blev udtrykt i sygdommen, sammen med den begrænsede tilgængelighed af anden forskning, at kendte udvalgte M2φ-markører IL-10/CXCR4 kan stige, mens T-celle homing-receptorerne CCR7 og IL{{56 }}A (IL-12p35) har været kendt for at falde ved andre fibrotiske tilstande [240]. M1φ og M2φ fænotyper er klarere ved eksponering for andre in vivo bakterielle og virale midler [241,242]. Fibrose forekommer omkring vaskulære rum og inden for endotellag og er forståeligt nok forbundet med COVID-19-sygdom og langsigtede følgesygdomme, hvor væv stivner, med samtidig nedsat iltning og lungedysfunktion. For eksempel produceres Galectin-3, som et kulhydratbindende protein, i lungerne af AMφ og epitelceller. M2φ-sekretion af TGF- eller IL-10 kan derfor enten stimulere sekretionen af ​​vævsmodellerende proteiner eller regulere TREG-celler ved akut lungeskade. TGF- anses for at virke synergistisk med -AMφ i udskillelsen af ​​retinal dehydrogenase (RALDH), et enzym, der katalyserer retinal til retinsyre omdannelse i cellen, hvilket er afgørende for transkriptionsfaktoren retinsyre-relaterede orphan receptor gamma t ( ROR t) [235,243,244]. Nyere litteratur tyder på, at M2φ er afhængig af højere energiproduktion [235,236,244]. Derfor, som skitseret ovenfor, er de eneste andre relevante immunsystemceller, mastceller, basofiler og eosinofiler, diskuteret andre steder, men blev undersøgt i 2021.

Figur 8. Funktionel mangfoldighed af dendritiske celler i modning

Figur 9. Dendritiske cellefænotyper

Figur 10. Naturlig dræbercellefænotypediversitet og modning

 Figur 11. T-celle fænotype diversitet og udviklingsmæssige cellulære markører

Figur 12. T-cellefænotypediversitet og udviklingscellulære markører

3.8. Makrofager fænotyper, cytokiner og kemokiner under SARS-CoV-2-infektion

SARS-CoV-2-inficeret Mφ in vitro blev set at kolokalisere ved endotelcellemembraner, der udtrykker CD31 (PECAM-1) sammen med endotelcelleendosomer og viser også aktiveringsmarkører til exosomer, der udtrykker mRNA for IL{{4} } , caspase 1 og NLRP3 fra inficerede individer [249]. Det er bemærkelsesværdigt, at komplementopsoniseringsreceptorer inkluderer CR1/CR2, men også exosomer CR3 og CR4 (2 integrin), såvel som CD11b/CD18 (M2) udtrykt på neutrofiler, der kan binde iC3b som en effektiv fagocytreceptor, selvom mange integrinunderenheder er også opreguleret (se supplerende data S1). Derfor blev HLA-DR (kodet på kromosom 6p21.31) fundet at præsentere S-proteinantigener og kombinationspeptidenheder af S1/S2/RBD, så dette repræsenterede et nøglefund, at antigenpræsentation forekom [233]. Interessant nok udtrykker både Mφ og MDSC CD68 og CD163, som blev undersøgt i 2018 i forbindelse med trombocytopeni (ITP) for at forsøge at afklare MDSCs fænotyper yderligere. De første indikationer på, at kemokinreceptorer og -ligander dirigerede leukocytmigrering var tydelige med CCL2/CCL3 og eotaxin. Det blev også indikeret, at IL-1 kan udvide begge disse celletyper inden for tidligere ITP-patienter [250]. Enkeltcelle-sekventering af SARS-CoV-2 inden for andre inflammatoriske lidelser (RA/CD/UC) præciserede endvidere, at der i BALF-prøver under COVID-19-sygdom forekommer præferenceekspression af CXCL10, CXCL9, CCL2 , CCL3 og IL-1 (også GBP1, STAT1-genproteiner). Disse blev også induceret af IFN- og TNF-, hvilket derfor tydeliggør, at M1φ er pro-inflammatorisk i COVID-19-sygdom. Imidlertid er Mφ-subpopulationer yderligere karakteriseret ved HLA-DR, CD195 (CCR5) og TNFR1/TNFR2-ekspression, som også er højere på mellemliggende monocytter, efterfulgt af klassiske og derefter ikke-klassiske monocytter samt Mφ [251]. Et nyligt fortryk tyder på, at monocytter inden for akut SARS-CoV-2-infektion ændrer IGS fra medfødte immunfunktioner, efterhånden som CD14+-monocytter udvikler sig til pro-trombotiske, og viser differentiel opregulering af MHC II sammen med MHC I-nedregulering ( HLA-DR/HLA-ABC), med tilhørende nedregulerede gensignaturer, der ville påvirke IFN-produktion (f.eks. IFNA1, IFNA2), men også TLR7 og AIM2, hvilket påvirker øget ekspression af veje involveret i hæmostase og immunotrombose [207]. I modsætning hertil udtrykkes TNFR2 i høje niveauer i ikke-klassiske monocytter, efterfulgt af mellemliggende, og derefter var det laveste udtryk i klassiske monocytter [252]. Forstørrede monocytter med M2φ-karakteristika udskiller også IL-6, IL-10 og TNF- og udtrykker overfladereceptorer CD11b+, CD14+, CD16+, CD{{77} } , CD80+, CD163+ og CD206+/CD14hi/+ . CD14hiCD16− Mφ blev observeret at udvise inflammasomaktivering, som det fremgår af caspase-1/ASC-pletterdannelse ved svær COVID-19-sygdom sammenlignet med milde eller raske kontroller [221]. Det er fastslået, at M2φ er TH2-lignende og kan producere allergiske cytokiner, som er relateret til vævsremodellering og patologi, der inkluderer IL-4/IL-13. Histamin H1 Mφ-receptor og eosinofil H4 deler imidlertid også denne rolle [171.253]. CD68 og CD163 stiger i sværhedsgrad sammen med CD163 og TREGS. Det er muligt, at M2φ sammen med suppressor TREGS fremmer dette immunsuppressive miljø. Det er dog bemærkelsesværdigt, at andre undersøgelser fandt, at begge M1φ/M2φ-fænotyper markant kunne opregulere CD38+ CD23+ i sygdom, som kan prime DC'er og naive T-celler [254]. Desuden blev det afklaret ved genproteinanalyse, at differentiel M1φ- eller M2φ-polarisering kunne induceres in vitro med M1φ, der udtrykker IL-6, TLR4, CXCL9, CXCL10 og CXCL11, mens M2φ udtrykte CD206, CCL17 og CCL22 (med genmarkører STAT6, IRF4) [233,255]. Dette var et interessant fund, da TLR4 historisk er aktiveret af bakterielle antigener, mens CCL17 og CCL22 synes at være relevante som DC- og Mφ-kemokiner. På Mφ ser det derfor ud til, at bortset fra at M1φ udskiller IL-1, IL-8 og IL-18, udtrykkes yderligere kemokiner, såsom CXCL16 sammen med CCL2, mens de er anti-inflammatoriske M2φ udtrykker transglutaminase 2 (TGM2), apolipoprotein E (APOE), 2-makroglobulin (A2M), CCL13 og CCL26. Interessant nok synes en rolle for en udløsende receptor udtrykt på myeloide celler 2 (TREM2) protein i den potentielle toksicitet af M1φ celler, der har en affinitet for CXCR3 receptoren, klarere end før. TREM2 har vist sig at blive udtrykt på nyligt differentieret Mφ, der fungerer som en sensor og aktivator af T-celleresponser i SARS-CoV-2-infektion. Nylige bemærkelsesværdige fortryk bekræfter rollen af ​​TREM2 og iMφ i orkestrering af luftvejsbetændelse [256-258].

4. Dendritiske celler

4.1. Oversigt over dendritiske celler

Dendritiske celler blev formelt identificeret i 1873 (Langerhans-celler) og af Steinman og Cohn i 1973 in vivo i milten, baseret på unik morfologi, med en begrænset levetid på dage, der adskiller dem fra Mφ, og de genopbygges af hæmatopoiesis fra forstadiet. HPSC'er [265]. Oprindeligt viste det sig at være potente stimulatorer af den blandede lymfocytreaktion, dette belyste deres rolle som central for antigenpræsentation ved ekspression af høje niveauer af MHC klasse II-molekyler og integrin CD11c [202]. Derfor, i kombination med migrationsevne mellem ikke-lymfoide og lymfoide organer, har de en nøgle med overlegen kapacitet til at påvirke T-celleudvikling og funktion. DC'er kan defineres ved migration til sekundære lymfoide væv og priming af TN (naive) celler i kombination med Mφ i primære lymfoide organer. I 1994 kom en nøgleudvikling inden for forskning, der beskriver in vitro-cellekulturmetoder til udvikling af DC-lignende celler fra monocytter ved hjælp af GM-CSF og IL -4 [266,267]. Sammenlignet med andre APC'er, såsom Mφ- og B-celler, betragtes disse som de mest effektive APC-primende T-celler via både MHC klasse I/II-molekyler og leverer antigener til CD4+- og CD8+-T-celler. DC'er udviklede sig fra naive til modne fra en kombineret monocyt/DC-pulje, der menes at være CD103+ DC'er, der kunne behandle influenzavirus i LN-netværk ved krydspræsentation og var potente stimulatorer af CD8+ T-celler [268]. DC'er dannes ud fra en heterogen population af knoglemarvsproducerede celler klassificeret som plasmacytoid DC (pDC'er), type 1 konventionelle DC'er (cDC1), type 2 (cDC2), myeloid DC'er (mDC'er) og Langerhans celler, men også monocytiske DC'er. (MoDC) med CD14-undertyper ovenfor, der udvikler sig fra hæmatopoietiske stamfaderceller (HPSC) (se tabel 4).

5. Diskussion

SARS-CoV-2 og andre vira udviklede sig som zoonotiske infektioner, der kan krydse dyrebarrierer. Det er nødvendigt at overveje, at uanset oprindelsen af ​​SARS-CoV-2 var der en genetisk homologi på 96,5 % med Homophilus affinis, og cellulære rekombinationshændelser er nødvendige for både et immunrespons og fortsat viral formering i dyr værter. I øjeblikket omfatter variantovervågningsdata på SARS-CoV-2-varianter hos andre dyr overvågning i forskellige dyrepopulationer såsom mink (1320) og flagermus (8), med forholdsvis mindre overvågning hos kæledyr og zoo-dyr (se supplerende data) . Optegnelser tyder på, at kun to patogener stort set er blevet udryddet hos mennesker og dyr, som er henholdsvis kopper (en Orthopoxviridae variola) og kvægpest (en Paramyxoviridae morbillivirus) [421]. Derfor sker der yderligere overvejelser om den nuværende overvågning inden for og på tværs af dyrepopulationer for at overvåge andre potentielle patogene coronavirusser (f.eks. infektiøs bronkitis hos fugle, porcin delta-coronavirus og katte-coronavirus) for at forhindre, at sådanne zoonotiske infektioner gentager sig i fremtiden. Eksperimentel forskning mellem det 16. og 18. århundrede over hele verden, påbegyndt af Edward Jenner i slutningen af ​​1700-tallet på kokopper, førte til sidst til den moderne fortolkning og brug af ordet "vaccine", der henviser til stoffet, der stammer fra vaccinia (kokopper). ). Koppepandemien forårsaget af variola-virus blev til sidst erklæret udryddet i 1980 af Verdenssundhedsorganisationen gennem forskningsudvikling, der udnyttede, hvad nogle ville betragte som de banebrydende vaccine-immunogener, som standarder måles efter. Mange andre vaccine-immunogener eksisterer nu, med forskningsudviklingsforbedringer opsummeret her, der illustrerer målene og forskningen for tusindvis af mennesker over hele verden. Estimater af overordnet koppeimmunitet er omkring 50 år, hovedsageligt på grund af pionerer på dette område, der også inkluderer Ehrlich, Medawar og Edelman, og mange andre, hvis forskning i syfilis, aktivt erhvervet tolerance og strukturen af ​​antistofmolekyler lagde grundlaget for Kohler og Milsteins opdagelse af, hvordan man producerer monoklonale antistoffer.

cistanche tubulosa-forbedrer immunsystemet

6. Konklusioner

Efter omfattende forskning har vi kvantificeret og skitseret arten af ​​aktuelle specifikke receptorer og proteiner, der er relevante for kliniske laboratorier og medicinsk forskning ved at dokumentere både medfødte og adaptive immunsystemceller inden for aktuelle coronavirus-immunologidata og andre patologier til dato. B-cellegenerering af antistoffer, efterfulgt af neutrofiler i patofysiologi, frigiver initiale cytokiner og korrelater, der er afhængige af antigenpræsenterende celler af monocyt-, makrofag- og dendritiske cellelinjer. Hver af disse vedrører imidlertid definerede T-cellelinjer. Der er bevislige stigninger i ikke kun S-proteinimmunogenresponser, men også i N- og M-proteiner. I denne artikel overvejede vi cellulære markører i henhold til gældende immunologisk litteratur og diktater fra eksperter på området. Mange seniorforskere skrev mellem april og september 2020 breve i denne henseende (se supplerende materialer), der viste en samlet positivitet for infektionsantistof på 23 % (NY), 18 % (London) og 11 % (Madrid) er afhængige af de andre 10 eller flere T-celleundertyper, der udfører alle immunsystemets regulerende funktioner, som uden tvivl er vigtigere i alle patologier [427-445].