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揭示流感病毒在低濕度下更易傳播的相關機制

發表時間:2019-05-27

來源:科學網

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秋冬季節多發流感感染。美國耶魯大學一項最新研究發現,流感病毒之所以在秋冬季節更易傳播,一個關鍵因素是濕度低。
 
研究團隊介紹,此前醫學專家已知溫度低和濕度低會助推流感病毒傳播,但對低濕度具體如何影響人體免疫系統對流感病毒的抵御知之甚少。此次,他們在新一期美國《國家科學院學報》上發表論文題為“ Low ambient humidity impairs barrier function and innate resistance against influenza infection”的論文,提示濕度低易使流感病毒“長驅直入”主要是從3方面阻礙了免疫系統發揮其應有作用。
 
他們在實驗中利用轉基因方法改造實驗鼠,使其能像人體那樣通過免疫系統抵抗病毒感染。然后將實驗鼠關在溫度一樣的小隔間里,但濕度分為正常濕度和低濕度兩種。
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低濕度通過caspase-1/11激活增強流感疾病癥狀
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低濕度氣道上皮細胞的組織修復
 
    當這些實驗鼠被暴露在甲型流感病毒下時,研究人員發現,低濕度組實驗鼠的免疫響應會從3個方面受到牽制。首先,低濕度會使呼吸道細胞纖毛抵抗流感病毒的效力減弱。其次,病毒會引發肺部損傷,在低濕度條件下,呼吸道細胞修復這種損傷的能力會下降。再次,流感病毒入侵后,被感染的細胞會釋放干擾素向周邊細胞預警,但在低濕度下,這種預警機制會失效。
 
    研究人員說,這一研究結果很好地解釋了為何空氣干燥的秋冬季節,流感病毒更易流行。因此在流感季,防控工作應將濕度這一重要因素考慮在內,比如在居家、學校、工作地點甚至醫院等場所利用加濕設備增加空氣濕度,或許可以幫助人們減輕流感癥狀、加快感染后的恢復過程。不過,他們也強調,濕度并非流感暴發的唯一影響因素。
 
Abstract
In the temperate regions, seasonal influenza virus outbreaks correlate closely with decreases in humidity. While low ambient humidity is known to enhance viral transmission, its impact on host response to influenza virus infection and disease outcome remains unclear. Here, we showed that housing Mx1 congenic mice in low relative humidity makes mice more susceptible to severe disease following respiratory challenge with influenza A virus. We find that inhalation of dry air impairs mucociliary clearance, innate antiviral defense, and tissue repair. Moreover, disease exacerbated by low relative humidity was ameliorated in caspase-1/11–deficient Mx1 mice, independent of viral burden. Single-cell RNA sequencing revealed that induction of IFN-stimulated genes in response to viral infection was diminished in multiple cell types in the lung of mice housed in low humidity condition. These results indicate that exposure to dry air impairs host defense against influenza infection, reduces tissue repair, and inflicts caspase-dependent disease pathology.
原文鏈接:https://doi.org/10.1073/pnas.1902840116
本文參考:科學網
內容來源:病毒學界,版權歸原作者所有,
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