近日，加州大學洛杉磯分校的研究人員使用由人類干細胞產生的氣道組織模型確定了吸煙如何在肺氣道中引起SARS-CoV-2病毒更嚴重的感染，并發表在《Cell Stem Cell》上，它將幫助研究人員更好地了解吸煙者感染COVID-19的風險，并且可以為開發新的治療策略提供信息幫助，減少吸煙者患上嚴重疾病的機率。
吸煙是包括肺癌和慢性阻塞性肺疾病在內的肺部疾病的最常見原因之一，根據目前對大多數COVID-19患者的人口統計學研究表明，目前的吸煙者罹患嚴重感染和死亡的風險大大增加，但是原因尚不完全清楚。
為了幫助了解吸煙如何在細胞和分子水平上影響SARS-CoV-2感染，Brigitte Gomperts博士與資深醫學藥理學副教授Vaithilingaraja Arumugaswami和生物化學教授Kathrin Plath共同合作，以重現當前吸煙者的呼吸道感染SARS-CoV-2時發生的情況。
該團隊利用了一種被稱為氣液界面培養的平臺，該平臺是從人的氣道干細胞中生長出來的，并緊密復制了氣道在人體中的行為和功能。呼吸道將空氣從鼻子和嘴巴吸入到肺部，是人體抵抗病毒、細菌和煙霧等空氣傳播病原體的第一道防線。
加州大學洛杉磯分校瓊森綜合癌癥中心的肺醫學教授Gomperts說：“我們的模型復制了呼吸道的上部，這是病毒感染的第一個位置。這是產生粘液以捕獲病毒、細菌和毒素的部分，并且包含具有手指狀突起的細胞，將這些粘液打散并排出體外。”
具有細胞核（藍色）和SARS-CoV-2病毒感染的細胞（綠色）的人干細胞來源的氣道組織模型的顯微圖像 (圖片來源：加州大學洛杉磯分校)
接下來，研究小組將暴露于香煙煙霧中的培養物與未暴露于香煙煙霧中的相同培養物一起感染活SARS-CoV-2病毒，并對兩組進行比較。從圖片中可以看出，暴露于香煙煙霧的組織（右）的感染細胞比未暴露的組織感染細胞增加了兩到三倍。
通過進一步研究，研究人員確定吸煙至少部分是通過阻斷免疫系統信使蛋白干擾素的活動而導致更嚴重的SARS-CoV-2感染。干擾素通過觸發受感染的細胞產生蛋白質來攻擊病毒，從免疫系統中獲得額外支持，并提醒未受感染的細胞準備抵抗病毒，從而在機體的早期免疫反應中發揮關鍵作用。
簡單來講，如果將氣道想像是保護城堡的高墻，那么吸煙就像在這些墻上開孔一樣，會降低人體的自然防御能力，從而導致病毒的入侵。疫情當下，為了自己的安全和健康著想，這煙能戒還是戒了吧。
研究中使用的氣液界面培養物是從五名年輕、健康且非吸煙組織捐贈者的肺中提取的氣道干細胞生長而來的。為了重現吸煙的效果，研究人員在四天內每天將這些氣道培養物暴露于香煙煙霧中三分鐘，持續了4天。Gomperts教授表示這種類型的模型被用于研究肺部疾病已有十多年了，并且已經被證明可以模仿目前吸煙者的呼吸道變化。
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