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Interdisciplinary
当鼻病毒——普通感冒最常见的诱因——感染我们鼻腔黏膜时，我们的细胞会协同作战，通过启动一系列抗病毒防御机制来对抗病毒。1月20日，发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊Cell Press Blue的一篇题为“Rhinovirus triggers distinct host responses through differential engagement of epithelial innate immune signaling”的论文中，研究人员展示了鼻腔细胞如何协同防御普通感冒，并提出我们对鼻病毒的防御能力——而非病毒本身——通常决定了是否会被感染，以及症状的严重程度。
“作为普通感冒的头号病因，以及哮喘和其他慢性肺部疾病患者呼吸问题的主要诱因，鼻病毒在人类健康中非常重要。这项研究让我们得以深入观察人类鼻腔黏膜，了解鼻病毒感染期间在细胞和分子层面上发生了什么。”论文通讯作者、美国耶鲁医学院的Ellen Foxman表示。
为此，研究人员创建了实验室培养的人类鼻腔组织。他们将人类鼻腔干细胞培养四周，同时让顶部表面暴露在空气中。在这些条件下，干细胞分化成一种包含多种细胞类型的组织，这些细胞类型存在于人类鼻腔通道和肺部气道内膜中，包括产生黏液的细胞和具有纤毛的细胞——纤毛是可移动的头发状结构，能将黏液扫出肺部。
“这个模型比病毒学研究中使用的传统细胞系能更准确地反映人体的反应。由于鼻病毒会使人类生病但不会使其他动物生病，因此人类组织器官型模型对于研究这种病毒特别有价值。”Foxman说。
该模型使研究团队能够同时观察数千个细胞的协调反应，并检测当识别鼻病毒的细胞传感器被阻断时反应如何变化。通过这一实验，研究人员观察到一种由干扰素协调的防御机制——干扰素作为能阻断病毒入侵与复制的蛋白质，可有效控制鼻病毒感染。
当感知到鼻病毒时，鼻腔黏膜细胞会立即产生干扰素，这种蛋白质能引导被感染细胞及邻近细胞启动协调的抗病毒防御，使细胞环境不利于病毒复制。若干扰素反应足够迅速，病毒便无法扩散。在研究人员通过实验阻断该防御反应后，病毒迅速感染了更多细胞，造成损害，在某些情况下，还导致了受感染类器官的死亡。
“我们的实验表明，即使没有任何免疫细胞存在，快速干扰素反应对于控制鼻病毒感染仍具有重要作用。”第一作者、耶鲁医学院的王葆（音译）指出。
研究还揭示了当病毒复制加快时，机体对鼻病毒产生的其他反应。例如，鼻病毒可触发另一套感应系统，导致感染与未感染细胞协同产生过量黏液、加剧炎症反应，有时还会引发呼吸问题。研究人员表示，这些反应机制或可成为干预鼻病毒感染、促进健康抗病毒反应的理想靶点。
研究团队指出，当前类器官模型包含的细胞类型比真实人体环境更有限——在真实感染中，身体会募集包括免疫细胞在内的多种细胞共同参与抵御鼻病毒。他们表示，下一步研究的关键在于理解鼻腔与气道中其他细胞类型及环境因素如何调节机体对鼻病毒感染的反应机制。
Foxman总结道：“我们的研究进一步印证了这一科学范式：决定病毒是否致病及病情严重程度的关键，往往在于机体对病毒的反应机制，而非病毒本身的特性。针对防御机制的调控，将成为令人期待的新型治疗方向。”
相关论文信息
相关论文刊载于CellPress细胞出版社
旗下期刊Cell Press Blue上，
▌论文标题：
Rhinovirus triggers distinct host responses through differential engagement of epithelial innate immune signaling
▌论文网址：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S3051383925000015
▌DOI：
https://doi.org/10.1016/j.cpblue.2025.100001
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