网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

高福院士团队重磅新作!10 人共同一作,多单位专家携手,深度解析呼吸道免疫

0
分享至

呼吸道疾病涵盖上下气道的多种病变,是全球公共卫生和临床管理的重要挑战尽管目前针对呼吸道病原体的疫苗可以减轻疾病的严重程度,但它们大多无法有效预防感染和传播。明确呼吸系统疾病相关的临床问题,分析围绕气道黏膜免疫的重要科学问题,并基于黏膜免疫反应的调控开发疫苗和治疗干预措施,是解决呼吸系统疾病问题的关键。

近日,高福院士团队的最新综述总结了呼吸系统疾病的临床病理特征及其与肺黏膜免疫的关系,并概述了以肺黏膜为代表的呼吸道黏膜的免疫反应过程。在此基础上回顾了基于人工智能的呼吸系统疾病疫苗设计策略和黏膜递送技术。该研究希望总结呼吸道黏膜免疫研究中重要的临床、基础和技术问题,从而促进探索疾病预防和治疗的新方法。


临床问题

急性病毒性呼吸道感染(流感病毒、SARS-CoV-2、RSV等)因传播力强、重症风险高而构成重大威胁。抗病毒药物治疗窗口极为有限,多数药物仅在症状出现后48—72小时内给药效果最佳,给临床实施带来巨大压力。糖皮质激素等广谱免疫抑制手段虽部分有效,但不当使用存在继发感染风险。急性感染后长期影响亦不容忽视,30%—50%的重症流感或COVID-19幸存者存在持续性呼吸功能障碍,心血管和神经系统后遗症亦有报道。细菌性呼吸道感染则面临快速病原诊断困难及耐药问题,病毒与细菌肺炎的临床鉴别仍不明确,常导致抗生素滥用。

慢性炎症性呼吸道疾病(哮喘、COPD、IPF等)因进行性加重和频繁急性发作而负担沉重。哮喘的激素抵抗或Th2-low内型对常规生物制剂反应不佳,COPD缺乏疾病修饰药物,IPF预后不良、抗纤维化药物仅能延缓进展。


疾病严重程度与黏膜免疫系统的关系

呼吸道疾病严重程度根本上取决于黏膜免疫系统的功能状态。肺黏膜免疫系统在先天性和适应性防御间维持精细平衡,动态协调病原清除、免疫调控与组织修复。平衡失调是自限性感染向重症肺炎和ARDS进展的核心机制。病原通过模式识别受体被感知后可触发促炎细胞因子过度释放,形成"细胞因子风暴",导致弥漫性肺泡损伤;但高炎症状态常与明显淋巴细胞减少和T细胞耗竭并存,损害病毒清除。病毒感染后细菌继发感染是加重肺损伤的另一主要因素,流感病毒通过多种机制削弱抗菌防御。皮质类固醇可能抑制免疫细胞功能,但短期低剂量使用不显著增加院内感染实际发生率,关键在于剂量与疗程的精准平衡。

呼吸道黏膜免疫的生物学基础

黏膜免疫系统对呼吸道稳态的维持首先依赖于物理屏障:黏液层及其中抗菌肽、上皮细胞间的紧密连接共同阻止病原侵入。病原突破屏障后,巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞和固有淋巴样细胞迅速启动固有免疫应答,并进一步触发适应性免疫。sIgA是黏膜适应性免疫的关键效应分子。与血清抗体相比,鼻腔sIgA对奥密克戎变异株的中和活性高出百倍以上,可通过直接中和、免疫排斥和胞内中和等方式发挥保护作用。pIgR敲除小鼠模型证实了sIgA经上皮转运对黏膜保护的必要性。NALT和BALT则是呼吸道黏膜免疫应答的重要诱导和效应部位。


区域免疫稳态与炎症

肺泡巨噬细胞作为肺"守门人",是肺泡空间中最丰富的常驻免疫细胞,在维持稳态中发挥关键作用。AM可在M1和M2状态间动态转换以适应感染不同阶段。M2样AM通过传递囊泡SOCS蛋白、分泌IGF1和微囊泡、经Cx43介导的钙波通讯等方式抑制炎症。AM通过efferocytosis促进抗炎介质分泌和Treg分化。Axl、TRIM29、瘦素受体等AM分子靶点已被鉴定为炎症关键调节因子。巨噬细胞功能异常可致异常修复,与上皮、内皮、成纤维或祖细胞通讯失败可致持续损伤和病理性纤维化。

黏膜免疫与系统免疫的交互

共同黏膜免疫系统概念认为淋巴细胞在远隔黏膜表面间运输和协作。呼吸道流感病毒感染期间,肺源性CD4+T细胞通过CCL25-CCR9轴迁移至肠道导致菌群失衡和肠道损伤;肠道菌群及其代谢物(短链脂肪酸、DAT、18-HEPE)亦可经循环调节肺免疫应答。黏膜与系统免疫亦相互连通:呼吸道病原激活的淋巴细胞经胸导管进入血液参与系统循环,黏膜B细胞分化为IgA分泌浆细胞,而系统B细胞主要产生IgG。肌内初免后鼻内加强可有效增强系统和黏膜免疫应答。

黏膜疫苗的进展与挑战

目前已获批上市的呼吸道黏膜疫苗非常少,FluMist鼻喷流感减毒活疫苗在儿童中效果不劣于注射疫苗;Ad5-nCoV和DelNS1-2019-nCoV-RBD-OPT1为新冠病毒黏膜疫苗。黏膜疫苗仍面临安全顾虑、免疫持久性不明确、剂量优化困难和评价体系缺乏等挑战。

新型递送策略方面,时空序贯递送的吸入式PLGA干粉疫苗实现肺泡高效沉积和缓释,单次吸入在小鼠中维持抗体应答超过一年;肺源性外泌体和两亲性疫苗分子等平台在动物实验中展现诱导组织常驻记忆T细胞的能力。系统mRNA疫苗接种联合黏膜腺病毒-S加强可产生对多种变异株的应答,提示联合免疫策略的前景。


AI驱动的免疫学研究与药物设计

在受体库分析方面,深度学习架构和生成模型可从TCR和BCR序列提取克隆选择、体细胞高频突变及疾病相关免疫状态的特征,支持疾病分类和预后判断。表位预测方面,CNN、Transformer和蛋白语言模型已在T/B细胞表位预测中展现潜力;免疫肽组学分析中AI模型学习碎片谱图规律、实现从头测序、优化MHC结合预测。

药物研发方面,AI可预测药物-靶蛋白相互作用以高效筛选候选物。BenevolentAI在疫情期间辅助识别巴瑞替尼;Chemistry42平台鉴定出不可逆Mpro抑制剂ISM3312,对多种人冠状病毒有效。Virtual Lab项目利用ESM、AlphaFold-Multimer和Rosetta设计出针对最新变异株的新型纳米抗体。AI辅助药物设计仍面临数据质量和模型可解释性挑战。


展望

综述提出十个值得关注的方向:人群呼吸道感染宿主易感性和病理异质性的决定因素;重症疾病的免疫病理机制和组织损伤过程;黏膜疾病的微环境特征与跨组织免疫互作;黏膜防御的结构和免疫学基础;病原驱动的炎症失调和免疫印迹;慢性呼吸道疾病的免疫逃逸和耗竭机制;基于黏膜靶向的免疫策略优化;疾病特异性肺部特征识别与精准给药;AI和大数据驱动的黏膜免疫分析与预测建模;AI赋能的新一代药物发现。上述问题的解答有望为呼吸道疾病防治提供战略框架,加速新一代疫苗和治疗药物的开发。

来源:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927326004597


主编微信

注:添加微信请备注昵称+单位+研究

微信学科讨论群:病毒学群,神经科学群、临床医学、肿瘤学科群、硕博交流群和医药投资交流群(微信群审核要求较高,请各位添加主编后主动备注单位研究方向)

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
章泽天采访何超琼,脖间“丝巾”价值近80万!网友:贫穷限制想象

章泽天采访何超琼,脖间“丝巾”价值近80万!网友:贫穷限制想象

老吴教育课堂
2026-09-08 10:40:11
亚洲4队冰火两重天!朝鲜提前晋级,中、日接近出线,韩国已命悬一线

亚洲4队冰火两重天!朝鲜提前晋级,中、日接近出线,韩国已命悬一线

绿茵舞着
2026-09-11 23:46:10
41岁Coco被曝:回河南老家相亲了好几次,全黄了!大家听到她和那个人的感情经历后,都说了一句相同的话...

41岁Coco被曝:回河南老家相亲了好几次,全黄了!大家听到她和那个人的感情经历后,都说了一句相同的话...

美芽
2026-08-06 12:35:35
不少外国学者百思不得其解:从不发动侵略的中国,哪里来的960万平方公里?

不少外国学者百思不得其解:从不发动侵略的中国,哪里来的960万平方公里?

磊子讲史
2026-09-11 17:45:39
半年净赚超千亿!销量是比亚迪的近3倍,“日系神车”闷声发大财

半年净赚超千亿!销量是比亚迪的近3倍,“日系神车”闷声发大财

李砍柴
2026-09-11 00:09:24
开局之年看中国 | 永恒的东风,时代的追光:在中国科大感受大国科研“强力底牌”

开局之年看中国 | 永恒的东风,时代的追光:在中国科大感受大国科研“强力底牌”

环球网资讯
2026-09-10 22:46:29
亚运会:中国男篮半场27分领先!崔永熙轰10+2,庞峥麟10分3助,胡明轩3分

亚运会:中国男篮半场27分领先!崔永熙轰10+2,庞峥麟10分3助,胡明轩3分

多特体育说
2026-09-11 09:50:40
二十年前的大危机,让这个北方小城拿到了AI时代的大结果

二十年前的大危机,让这个北方小城拿到了AI时代的大结果

星海情报局
2026-09-10 14:45:42
被央视点名24小时彻底破防!装了半辈子体面的郭德纲,这次彻底凉透

被央视点名24小时彻底破防!装了半辈子体面的郭德纲,这次彻底凉透

天天热点见闻
2026-09-11 07:14:15
4年1.77亿顶薪!国王又来了!先签后换,把人当库明加整了!

4年1.77亿顶薪!国王又来了!先签后换,把人当库明加整了!

贵圈真乱
2026-09-11 13:49:03
一针没打的280万人,2026年身体真相曝光

一针没打的280万人,2026年身体真相曝光

华庭讲美食
2026-08-26 01:21:08
万斯大概率将接班美国总统!如果成真,全球迎巨变,中国首当其冲

万斯大概率将接班美国总统!如果成真,全球迎巨变,中国首当其冲

新时代精神
2026-09-12 01:42:53
泰国高僧被曝性丑闻,涉事女主高清照曝光,俩人多段不雅视频被监控拍下

泰国高僧被曝性丑闻,涉事女主高清照曝光,俩人多段不雅视频被监控拍下

江山挥笔
2026-09-11 17:28:35
演员章若楠说大家卸了妆都长一样

演员章若楠说大家卸了妆都长一样

韩小娱
2026-09-11 11:15:08
砍15+6开门红!中国男篮23岁2米23中锋归来:扮演杨瀚森替身冲冠

砍15+6开门红!中国男篮23岁2米23中锋归来:扮演杨瀚森替身冲冠

李喜林篮球绝杀
2026-09-11 11:37:17
江苏省政府决定:龚海波履新职!方靖履新,此前任常州市委常委、副市长!

江苏省政府决定:龚海波履新职!方靖履新,此前任常州市委常委、副市长!

吃货的分享
2026-09-12 00:51:40
周启豪对决张本智和!WTT冠军赛:9月12日赛程公布,1/4决赛到来

周启豪对决张本智和!WTT冠军赛:9月12日赛程公布,1/4决赛到来

乒谈
2026-09-12 01:10:59
上市仅5天,沪市主板“最贵新股”破发了!

上市仅5天,沪市主板“最贵新股”破发了!

上市之家
2026-09-12 00:45:48
生涯首进美网决赛!莱巴金娜2-1逆转高芙,将战萨巴伦卡争冠

生涯首进美网决赛!莱巴金娜2-1逆转高芙,将战萨巴伦卡争冠

全景体育V
2026-09-11 11:12:32
日本亚运会闹成笑话,给全球狠狠上一课:没有中国,办不成生意

日本亚运会闹成笑话,给全球狠狠上一课:没有中国,办不成生意

闻识
2026-09-11 12:25:15
2026-09-12 08:39:00
生命科学前沿 incentive-icons
生命科学前沿
生命科学前沿 主编
1077文章数 4523关注度
往期回顾 全部

健康要闻

手脚发麻口齿不清?也可能是中风!

头条要闻

老板娘深夜被镇干部推入厕所反锁门强奸 男方:小误会

头条要闻

老板娘深夜被镇干部推入厕所反锁门强奸 男方:小误会

体育要闻

37岁还能场场进球,还能翻跟头!

娱乐要闻

港媒曝钟丽淇疑患渐冻症,本人发文

财经要闻

女装“玖姿”母公司跨境贸易迷局:安正时尚说谎了吗?

科技要闻

苹果折叠屏比小米华为贵5000元,该怎么选

汽车要闻

买菜车也有小乐趣 风云T7不止是台合格家用SUV

态度原创

数码
健康
本地
亲子
公开课

数码要闻

Fairphone旗下Fairbuds 2耳机外观谍照曝光

手脚发麻口齿不清?也可能是中风!

本地新闻

Onestage x 乐华娱乐暑期巡回选拔2026

亲子要闻

高龄备孕卵泡不好可以调养吗?卵巢功能下降怎么办能怀孕吗?

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版