2023年8月9日，Nature期刊發(fā)表了一篇題為“Dissecting human population variation in single-cell responses to SARS-CoV-2”的研究論文，發(fā)現(xiàn)COVID-19引發(fā)的SARS-CoV-2病毒在人體免疫系統(tǒng)中產(chǎn)生復(fù)雜影響，個體間對干擾素刺激和病毒轉(zhuǎn)錄反應(yīng)存在差異，遺傳變異和自然選擇對免疫反應(yīng)的差異起重要作用。

相關(guān)背景知識：

- SARS-CoV-2：新型冠狀病毒，引發(fā)COVID-19疾病。自2019年底爆發(fā)以來，全球范圍內(nèi)造成了大規(guī)模的人員感染和死亡。

- 單細(xì)胞RNA測序：一種高通量技術(shù)，用于分析單個細(xì)胞中的基因表達(dá)，可以幫助研究人員了解不同細(xì)胞類型之間的差異和反應(yīng)。

- 干擾素：身體對病毒感染的免疫響應(yīng)中產(chǎn)生的一類蛋白質(zhì)，能夠抑制病毒復(fù)制并激活其他免疫細(xì)胞。

引言：

新冠病毒感染后，人類個體間出現(xiàn)了明顯的臨床變異，包括癥狀輕重、感染程度以及康復(fù)速度等方面的差異。這些差異可能與遺傳和免疫反應(yīng)的差異有關(guān)。然而，目前還不清楚人群對SARS-CoV-2的免疫反應(yīng)的差異程度及其驅(qū)動因素。本研究通過使用單細(xì)胞RNA測序技術(shù)，分析了來自多個人群的健康捐獻(xiàn)者的外周血單個核細(xì)胞在SARS-CoV-2和流感A病毒刺激下的反應(yīng)差異。

實驗設(shè)計和結(jié)果：

1. 干擾素刺激基因活性的差異

實驗中發(fā)現(xiàn)，與流感A病毒相比，SARS-CoV-2引起的干擾素刺激基因活性較弱，說明SARS-CoV-2可能對人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生更復(fù)雜的影響。此外，這些基因活性在不同人群中也呈現(xiàn)出明顯的異質(zhì)性。研究還觀察到在髓系細(xì)胞中表現(xiàn)出了特定的促炎癥特征，提示SARS-CoV-2對免疫系統(tǒng)的影響可能與細(xì)胞類型有關(guān)。

2. 病毒轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的差異

實驗結(jié)果顯示，人群對病毒的轉(zhuǎn)錄反應(yīng)存在明顯差異，主要是由于細(xì)胞數(shù)量的改變。其中，與隱性巨細(xì)胞病毒感染相關(guān)的淋巴細(xì)胞分化增加，可能是造成差異的一個重要因素。此外，研究還發(fā)現(xiàn)特定位點的遺傳變異對細(xì)胞組成和人群免疫差異產(chǎn)生了顯著影響。

3. 自然選擇對免疫反應(yīng)的影響

實驗結(jié)果表明，自然選擇已經(jīng)增加了人群對SARS-CoV-2的免疫反應(yīng)的差異，尤其是與東亞人種對SARS-CoV-2反應(yīng)相關(guān)的遺傳變異體。此外，研究還觀察到尼安德特人引種對免疫功能產(chǎn)生了影響，例如髓系細(xì)胞的反應(yīng)。

結(jié)論：

1. SARS-CoV-2對干擾素的刺激反應(yīng)較弱，可能是導(dǎo)致個體免疫反應(yīng)差異的一個關(guān)鍵因素。

2. 細(xì)胞數(shù)量的改變和特定位點的遺傳變異是造成人群對病毒轉(zhuǎn)錄反應(yīng)差異的重要因素。

3. 自然選擇對人群免疫反應(yīng)的差異有著重要影響，這可能解釋了不同地區(qū)、不同人群之間的COVID-19風(fēng)險差異。

啟發(fā)：

1. 對于研究人員而言，了解人群對病毒的免疫反應(yīng)差異的機制，有助于制定更準(zhǔn)確的預(yù)防和治療策略。

2. 針對不同人群的個體化醫(yī)學(xué)管理和治療，可能會在未來成為常態(tài)，以更好地適應(yīng)不同人群的免疫特點和需求。

3. 對于公眾而言，遵守防疫措施仍然是最有效的防止病毒傳播的方式，尤其要注意個人衛(wèi)生和社交距離等因素。

4. 在其他疾病研究中，也可以借鑒單細(xì)胞RNA測序技術(shù)和人群遺傳學(xué)方法，深入了解不同人群對疾病的反應(yīng)差異和原因。

總之，這項研究提供了關(guān)于不同人群對SARS-CoV-2免疫反應(yīng)差異的重要見解，為進(jìn)一步研究病毒傳播和發(fā)展個體化醫(yī)學(xué)提供了基礎(chǔ)。