在整个新冠肺炎疫情,临床医生注意到,某些患者患严重疾病或死于冠状病毒感染的风险特别高。尤其是糖尿病患者,来自U-M的新研究揭示了这可能是为什么,并为潜在的疗法带来了希望。
罪魁祸首似乎是一种叫做SETDB2的酶。这种酶与糖尿病患者身上不愈合的炎症伤口有关。密歇根大学医学系外科、微生物学和免疫学的凯瑟琳·加拉格尔医学博士的实验室里,医学博士w .詹姆斯·梅尔文和他的同事们决定探索这种酶和他们在ICU亲眼目睹的COVID患者失控炎症之间的可能联系。
从冠状病毒感染的小鼠模型开始,他们发现糖尿病感染小鼠中参与炎症反应的免疫细胞(称为巨噬细胞)中的SETDB2减少。他们后来在糖尿病和严重新冠肺炎患者血液中的单核巨噬细胞中发现了同样的现象。
“我们认为我们有理由解释为什么这些患者会出现细胞因子风暴,”梅尔文说。
梅尔文和加拉格尔指出,在小鼠和人类模型中,随着SETDB2下降,炎症反应上升。此外,他们揭示了一种称为JAK1/STAT3的途径在冠状病毒感染期间调节巨噬细胞中的SETDB2。
综上所述,这些结果指出了一条潜在的治疗途径。实验室以前的发现表明,干扰素,一种对病毒免疫很重要的细胞因子,在伤口愈合时增加了SETDB2。在他们的新研究中,他们发现,与没有糖尿病的患者相比,重症监护室中患有糖尿病和严重新冠肺炎的患者血清中的干扰素-β水平降低了。
加拉格尔说:“整个疫情都在研究干扰素作为一种潜在的疗法,人们在尝试提高或降低干扰素水平之间来回努力。"我的感觉是,它作为一种疗法的功效将是病人和时间特异性的."
为了测试这一点,研究小组给冠状病毒感染的糖尿病小鼠施用了干扰素β,发现它们能够增加SETDB2并减少炎症细胞因子。
加拉格尔解释说:“我们正试图找到控制SETDB2的因素,setdb 2是许多炎症细胞因子的主要调节因子,这些细胞因子在新冠肺炎有所增加,如IL-1B、TNFα和IL-6。”。
“从上游来看,是什么在控制SETDB2,干扰素在顶端,JaK1和STAT3在中间。干扰素增加了这两者,以某种级联方式增加了SETDB2。”
她补充说,这一点很重要,因为识别途径提供了其他靶向酶的潜在方法。
梅尔文和加拉格尔希望这项研究的发现将为正在进行的新冠肺炎干扰素或其他通路下游成分(包括表观遗传靶点)的临床试验提供信息。他们的工作也强调了需要了解治疗的时机和细胞特异性,并根据患者的潜在状况调整其应用,特别是糖尿病患者。
梅尔文说:“我们的研究表明,如果我们能够针对糖尿病患者使用干扰素,特别是在感染的早期,可能会有很大的不同。”