一项新研究表明,重症流感可能损害心脏

New study suggests severe flu can damage the heart

一项新的研究表明,人体对严重流感的反应会杀死心肌细胞,这一发现可能为研发预防心脏损伤的药物铺平道路。

Anatomical model of a human heart. Photo by Robina Weermeijer on Unsplash
人体心脏解剖模型。照片由 Robina Weermeijer 拍摄,来自 Unsplash。

一览

  • 流感季节长期以来与心脏病相关死亡人数的增加有关,但其潜在机制尚不清楚。
  • 发表在 《免疫学》杂志上的一项新研究表明,一种鲜为人知的免疫细胞——前树突状细胞 3——在严重的流感感染期间扮演着特洛伊木马的角色,将病毒带到心脏。
  • 流感疫苗接种可减少动物模型的心脏损伤,这表明流感疫苗不仅有助于保护肺部,还有助于保护心脏。

严重的流感感染不仅会使人咳嗽发烧,还可能悄无声息地损害心脏。

新的研究揭示了人体对流感的免疫反应如何造成这种损害,这为开发新的疗法以保护重症感染者免受心脏病发作和其他心血管并发症的侵害带来了希望。

流感和心脏病之间有什么联系?

季节性流感每年在全球感染约10亿人,其中甲型流感病毒是造成这些病例的主要原因。

对大多数人来说,流感感染虽然令人不适,但持续时间很短。然而,每到冬季流感开始流行时,医生们都会发现一个熟悉而令人担忧的现象:与心脏病相关的死亡人数上升。

“多年来我们都知道,流感季节心脏病发作的频率会增加,但除了临床直觉之外,几乎没有证据表明这种现象的潜在机制,”该研究的资深作者、纽约西奈山伊坎医学院心血管研究所所长菲利普·斯维尔斯基教授说。

一些研究人员认为,这种损害源于广泛的炎症反应,进而对心血管系统造成附带损伤。另一些研究人员则提出,病毒直接感染心脏组织并在其中复制,引发局部损伤。

为了进行调查,斯维尔斯基和同事分析了 35 名死于流感的患者的尸检记录,以及住院患者的血液样本,寻找心脏损伤的证据。

然后,他们利用感染严重甲型流感的鼠模型,一步一步地追踪这一过程——追踪免疫细胞、测量心脏功能并绘制病毒在体内传播的轨迹——以更好地了解流感如何从一种主要引起呼吸道感染的疾病转变为一种损害心脏的疾病。

流感是如何引发心脏损伤的?

发表在 《免疫》杂志上的这项研究发现,超过 85% 的因流感死亡的住院患者至少患有一种严重的心血管疾病,例如高血压或动脉粥样硬化,而且大多数患者患有多种心血管疾病。

虽然重症流感经常影响老年人,而老年人可能已经患有心脏病,但进一步的实验表明,这种关系并非巧合:流感和心血管疾病似乎会相互作用,使彼此更加危险。

其他住院流感患者的血液检测结果显示,超过 60% 的患者有心脏损伤或劳损的生化迹象。

相比之下,因严重溃疡性结肠炎(另一种严重的炎症性疾病)住院的患者中,只有不到 10% 的人出现类似的异常情况,这支持了这样一种观点:流感相关的心脏损伤不仅仅是严重疾病或一般炎症的结果。

与此同时,小鼠实验表明,受感染的免疫细胞会将病毒从肺部带到心脏,病毒会在那里短暂感染心肌。

但病毒本身似乎并非造成损害的主要原因。相反,感染会触发一种强烈的抗病毒反应,其中涉及一种名为 I 型干扰素的分子——正是这种免疫反应最终损害了器官。

该过程的核心是一种人们知之甚少的免疫细胞,称为前树突状细胞 3。“我们发现,在流感感染期间,前树突状细胞 3 就像免疫系统的‘特洛伊木马’,在肺部被感染,将病毒运送到心脏,并将其传播到心肌细胞,”领导这项研究的杰弗里·唐尼博士说。

即使疫苗不能完全预防疾病,接种疫苗的小鼠在感染后心脏损伤也较少,心脏功能也保持得更好。

“这一过程会导致产生有害的 I 型干扰素,从而对心脏造成相当大的附带损害。”

研究团队还发现,小鼠体内原有的心血管疾病会显著加剧流感引起的心脏损伤,这表明这两种疾病会相互加剧。

流感引起的心脏损伤可以预防吗?

研究人员测试了流感疫苗是否能保护动物模型的心脏,结果发现确实如此:接种疫苗的小鼠心脏损伤较小,感染后心脏功能也保持得更好,即使疫苗不能完全预防疾病。

他们还探索了阻断心脏中有害的免疫反应是否可以在不削弱人体对抗病毒能力的情况下预防损伤。

一种方法是关闭心肌细胞对干扰素产生反应的受体。另一种方法是使用一种实验性的 mRNA 疗法,该疗法指导心肌细胞产生该受体的假受体,从而阻断信号。

在小鼠身上进行的测试表明,这两种策略都能保护心脏功能,同时基本保持其他免疫反应的完整性。

“这些发现为开发新的疗法带来了巨大的希望,而由于目前还没有可行的临床方法来预防心脏损伤,因此迫切需要新的疗法,”斯维尔斯基说。

该研究还表明,时机可能至关重要。因为病毒似乎会在早期——通常在症状出现之前——从心脏中清除,所以针对病毒本身的治疗方法可能为时已晚。

相反,在严重感染早期,炎症尚未爆发之前,可​​能需要给予抑制心脏有害免疫反应的疗法。

他们还强调了接种疫苗的另一个好处:流感疫苗虽然不能完全预防疾病,但可以通过降低感染的严重程度来中断导致心脏损伤的一系列事件,从而不仅有助于保护肺部,还有助于保护心血管系统。

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