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又是基因的锅?新冠重症率的必然因素

2021.11.09

  在最新的研究中,英国牛津大学的一组科学家发现了一种致使新冠肺炎患者肺衰竭和死亡风险增加一倍的基因——LZTFL1

  这项11月4日刊发于《自然遗传学》(Nature Genetics)的研究称,60%有南亚血统和15%有欧洲血统的人,都携带这种高风险基因。此外,研究团队根据估算指出,大约2%的非洲人、加勒比人,以及1.8%的东亚人也携带这种基因。

  外媒称,LZTFL1风险基因改变人类肺部对新冠病毒的反应,是迄今为止最重要的遗传风险因素发现。但众所周知,遗传因素在决定人体对传染性病毒的反应方面起着重要作用。而自从新冠疫情暴发以来,人类基因与感染新冠病毒的联系,一直是全球科学家研究的焦点之一。迄今为止,科学家们也已有了不少重要的发现,比如一种名为“OAS1”的基因,就是一种可以同时增加老年痴呆症和新冠肺炎风险的危险抗病毒基因。

  LZTFL1基因:改变肺部细胞对新冠病毒感染的反应方式 增加重症风险

  牛津大学的研究人员认为,LZTFL1基因改变了肺部细胞对新冠病毒感染的反应方式。当一个人携带低风险基因,细胞会更快地防止病毒入侵。但这种高风险基因则可能会破坏肺部细胞用来防御新冠病毒的一种关键保护机制,使人的肺部更容易感染新冠病毒。

  通常,当肺部细胞面对新冠病毒时,它们的防御策略之一是降低细胞的特化,变得不那么容易“接纳”病毒。在此过程中,会减少一种被称为“ACE-2”的关键蛋白在细胞表面的数量,这种蛋白是新冠病毒进入细胞的受体。然而,对于携带LZTFL1基因的人来说,这一过程就不那么有效了,肺部细胞很容易受到新冠病毒的侵袭。

  据英国媒体报道,此前的统计数据也应证了这一结论。在英国第二波疫情中,有巴基斯坦血统的人死于新冠肺炎的可能性比有欧洲白人血统的人高出了两倍多。而对于那些有孟加拉血统的人来说,风险高达三到四倍。不过,这项研究虽然揭示了为何英国和南亚国家的一些社区感染新冠病毒的风险更高,但仅凭LZTFL1基因来诠释这个原因是不够的。

  研究的首席作者、牛津大学遗传学家詹姆斯·戴维斯教授指出,危险基因对所有人群的影响不尽相同,这一发现十分重要。不过,由多种复杂因素构成的个人风险也需要考虑,比如年龄、社会经济因素等等。

  但值得注意的是,虽然LZTFL1基因影响肺部细胞,但对人体免疫系统没有任何影响,这意味着高危人群仍然可以从疫苗中获得免疫保护。因此,戴维斯也强调道,接种疫苗同样重要,这有助于显著降低这些风险。“尽管我们不能改变自己的基因,研究结果表明,具较高风险基因者,可能格外能从疫苗接种中获益。”他表示。

  外媒称,LZTFL1风险基因改变人类肺部对染疫的反应,是截至目前发现到的最重要遗传风险因素。科学家们希望这一发现有助于研发出针对肺部的新型靶向药物,目前的新冠治疗药物主要针对的都是免疫系统。

   人类基因在新冠感染中扮演了什么角色?基因差异或决定病症轻重

  众所周知,遗传因素在决定人体对传染性病毒的反应方面起着重要作用。自新冠疫情暴发后,人类基因与感染新冠病毒的联系,一直是全球科学家研究的焦点之一。迄今为止,科学家们也已有了不少重要的发现。

  今年7月,一个国际研究小组通过对比来自25个国家的数据发现,与健康的人相比,新冠肺炎患者的13个遗传标记存在关键差异。这些DNA序列解释了为何有人会患重症,而另一些人则症状轻微甚至没有受到影响的原因。

  人类基因或决定感染新冠病毒后的病症轻重

  而与牛津大学这一最新研究存在一定关联的是,科学家在13种遗传标记发现,有2种DNA序列在东亚或南亚血统的患者中出现的频率高于欧洲血统的患者,其中一种靠近与肺癌有关的FOXP4基因。此外,还包括与肺癌和肺纤维化相关的DPP9基因,以及与一些自身免疫性疾病有关的TYK2基因。

  10月18日,最近发表在《自然免疫学》上的一篇综述总结了迄今为止的一些证据,以解释基因对个体感染新冠病毒的影响。简而言之就是,可能导致对新冠病毒易感性增加的基因,以及可能对新冠病毒产生天然耐药性的基因。目前,科学家已经锁定了几个可能产生抗新冠病毒感染的候选基因,比如一种位于ACE2基因附近的罕见基因变异rs190509934或与较低的新冠感染和严重疾病风险有关。

  OAS1基因:可同时作用于老年痴呆症和新冠肺炎

  不仅如此,伦敦大学学院的科学家在10月发布的一项研究中称,他们发现了一种同时影响阿尔茨海默病(老年痴呆症)和新冠肺炎的危险抗病毒基因——OAS1。研究人员估算,OAS1基因的一个遗传变异使人群患阿尔茨海默病的风险增加约3-6%,而同一基因的相关变异也增加了新冠肺炎重症的可能性。

  研究发现,OAS1基因可同时作用于老年痴呆症和新冠肺炎

  首席作者德尔维希·萨利赫博士指出,尽管老年痴呆症的主要特征是大脑中淀粉样蛋白的有害积聚和缠结,但大脑中也存在广泛的炎症,这突显了免疫系统在老年痴呆症中的重要性。

  “我们发现,在老年痴呆症和新冠肺炎中,可能发生了一些相同的免疫系统变化。在新冠病毒重症感染患者中,大脑也可能出现炎症变化。我们因此发现了一种基因,它可以导致夸大的免疫反应,从而增加老年痴呆症和新冠肺炎的风险。”他解释道。

  OAS1基因在小胶质细胞中表达,小胶质细胞是一种免疫细胞,约占大脑中所有细胞的10%。研究人员发现,增加老年痴呆症风险的OAS1变异,与使需要重症监护的新冠感染者基线风险增加20倍的OAS1变异存在(遗传)联系。随后,他们在模仿新冠病毒效果的免疫细胞中发现,该基因控制着人体免疫细胞释放促炎蛋白的数量,即基因表达较弱的小胶质细胞对组织损伤的反应更强烈,释放出所谓的“细胞因子风暴”,导致身体攻击自身免疫状态。

  他们还指出,OAS1的活性随着年龄的增长而变化,因此对基因网络的进一步研究可能有助于理解为什么老年人更容易患老年痴呆症、新冠肺炎及其他相关疾病。

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