乔治华盛顿大学的一项新研究表明,鼻腔中某些细菌的存在可能会影响一个人感染新冠病毒的风险。这项发表在《EBioMedicine》上的研究揭示了某些类型的鼻腔细菌可以影响病毒用来感染细胞的关键蛋白质的水平,从而提供了新的见解,解释了为什么有些人比其他人更容易感染新冠病毒。
“我们已经知道新冠病毒SARS-CoV-2通过呼吸道进入人体,鼻子是一个关键的入口。而新的且令人惊讶的是,鼻腔中的细菌可以影响病毒用来感染细胞的蛋白质水平。”乔治华盛顿大学米尔肯研究所公共卫生学院环境与职业健康副教授Cindy Liu说。
高水平的病毒进入蛋白基因表达增加新冠感染风险
在这项研究中,Liu和她的团队分析了450多人的鼻拭子样本,其中一些人在后来检测出新冠病毒阳性。他们发现,那些感染的人ACE2和TMPRSS2这两种关键蛋白质的基因表达水平更高。ACE2允许病毒进入鼻腔细胞,而TMPRSS2则通过切割病毒的刺突蛋白帮助激活病毒。
那些高表达这些蛋白质的人感染新冠病毒的可能性是其他人的三倍多,而中等水平的人感染风险则是两倍。研究还发现,感染者的基因表达水平更不稳定,在检测阳性前几天急剧上升,这表明表达水平的上升可能预示着对病毒的易感性增加。
值得注意的是,尽管女性通常这些蛋白质的基因表达水平较高——这与之前的研究一致,显示女性感染新冠病毒的比例更高——但男性如果这些蛋白质水平较高,则更容易感染,这表明高水平的蛋白质可能对男性构成更大的风险。
鼻腔细菌可能在新冠感染风险中起作用
为了了解什么可能影响这些病毒进入蛋白的表达水平,研究人员转向了鼻腔微生物群——自然存在于鼻腔中的多种细菌群体。他们发现某些鼻腔细菌可能会影响ACE2和TMPRSS2的表达水平,从而影响呼吸道对新冠病毒的易感性。
该研究确定了三种常见的鼻腔细菌——金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌和卡他莫拉菌/非液化莫拉菌——这些细菌与ACE2和TMPRSS2的高表达水平以及新冠病毒感染风险增加有关。另一方面,另一种常见的鼻腔细菌——猪鼻棒状杆菌——与这些关键蛋白质的低水平相关,可能对病毒具有一定的保护作用。
“你鼻子里的一些细菌可能在为像SARS-CoV-2这样的病毒打开大门。”GW的高级研究员Daniel Park说。
虽然一些高风险细菌不太常见,但20%的参与者携带了足够的金黄色葡萄球菌,使其ACE2和TMPRSS2的高表达风险几乎翻倍,使其成为增加个体新冠病毒感染风险的主要鼻腔微生物群因素。
为什么这很重要
这些发现提供了新的潜在方法来预测和预防新冠病毒感染。研究表明,监测ACE2和TMPRSS2基因表达可以帮助识别感染风险较高的个体。研究还强调了针对鼻腔微生物群以帮助预防病毒感染的潜力。
“我们刚刚开始了解鼻腔微生物群与我们的健康之间的复杂关系。”Liu说。“这项研究表明,鼻腔中的细菌及其与鼻腔细胞和免疫系统的相互作用可能在决定我们对呼吸道感染(如新冠病毒)的风险方面发挥重要作用。”
研究团队计划探索是否可以通过改变鼻腔微生物群,例如通过鼻喷雾或活生物治疗,来降低感染风险——这可能会为未来大流行期间预防呼吸道病毒感染开辟新的途径。
这项题为《鼻腔微生物群调节SARS-CoV-2感染风险》的研究于4月9日发表在《EBioMedicine》杂志上。该研究得到了乔治华盛顿大学米尔肯研究所公共卫生学院和美国国立卫生研究院的支持。
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