唐氏綜合征患者病毒感染的頻率較低,但當這些感染出現時,會導致更嚴重的疾病。一項新研究發現,這是由一種抗病毒細胞因子I型干擾素(IFN-I)表達增加引起的,該干擾素部分由21號染色體編碼。最初,IFN-I水平升高導致免疫反應過度活躍,但身體對此進行了過度糾正,以減少炎癥,導致在隨后的病毒攻擊中身體脆弱性增加。相關研究近日發表于《免疫學》期刊。
“通常情況下,太多的炎癥意味著自身免疫性疾病,而免疫抑制則意味著易受感染。” 論文通訊作者、美國西奈山伊坎醫學院的Dusan Bogunovic說,“不同尋常的是,患有唐氏綜合征的人既會發炎,又會受到免疫抑制,這是一種悖論。我們發現了這是如何實現的。”
唐氏綜合征通常是由21號染色體的三倍繁殖引起的。該綜合征會影響多個器官系統,導致混合臨床表現,包括智力障礙、發育遲緩、先天性心臟病和胃腸道異常,以及阿爾茨海默氏癥等。
最近,人們已經很清楚,非典型抗病毒反應是唐氏綜合征的另一個重要特征。據記錄,由于甲型流感病毒、呼吸道合胞病毒和SARS-CoV-2等病毒感染導致的唐氏綜合征患者的住院率有所上升。
雖然唐氏綜合征患者表現出明顯的免疫紊亂跡象,但多余的21號染色體是如何導致病毒防御失調的還有待闡明。為此,研究人員比較了來自唐氏綜合征患者和非唐氏綜合征患者的成纖維細胞和白細胞的mRNA和蛋白質水平。他們重點研究了位于21號染色體上的強效抗病毒細胞因子IFN-I受體亞基IFNAR1和IFNAR2。
研究人員發現,IFNAR2表達的增加足以使唐氏綜合征患者對IFN-I過敏。隨后,過度活躍的IFN-I信號級聯反應通過一種名為USP18的蛋白質觸發了過度的負反饋,USP18是一種有效的IFNAR負調控因子。這個過程反過來又抑制了IFN-I的進一步反應和抗病毒反應。綜上所述,這些發現揭示了唐氏綜合征中IFN-I的高-低反應的振蕩,易于降低病毒性疾病的發病率,以及增加感染相關的發病率和死亡率。
“要完全了解唐氏綜合征患者免疫系統的復雜性,我們還有很多工作要做。”文章第一作者、西奈山伊坎醫學院的Louise Malle說,“(這里)我們在一定程度上解釋了這些患者對嚴重病毒性疾病的易感性,但這只是冰山一角。”
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