Nature：不同人群对 SARS-CoV-2 感染的免疫反应

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题目：Dissecting human population variation in single-cell responses to SARS-CoV-2

期刊：Nature

IF：69.504

发表时间：2023年8月16日

通讯作者单位：巴斯德研究所

DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06422-9

主要内容：

以单细胞分辨率对 SARS-CoV-2 的免疫反应进行的分析表明，人类种群之间存在着明显的差异，这种差异是由以前的感染和基因变异造成的。自然选择和过去与尼安德特人的繁殖导致了这些不同的免疫反应和 COVID-19 风险的差异。

感染 SARS-CoV-2 的人表现出各种各样的反应，从完全没有症状到疾病致命不等。虽然年龄较大仍是主要的风险因素1 ，但其他导致疾病结果的因素包括男性（通常基于自我报告的生理性别）、合并症或某些遗传和免疫倾向2,3。有令人信服的证据表明，细菌、病毒和真菌感染对人类进化产生了深远影响，其选择压力塑造了基因变异4。此外，一些人类种群中尼安德特人的遗传与当今的免疫力有关，有人认为 COVID-19 的严重程度可能受到尼安德特人遗传变异的影响5。我们的研究旨在探讨人类对 SARS-CoV-2 的免疫反应在多大程度上存在差异，以及环境、遗传和进化因素在这些差异中的作用。

为了研究不同人群对 SARS-CoV-2 的免疫反应的潜在差异，我们从 200 多名具有中非、西欧或东亚血统的健康捐献者（图 1a）中获得了外周血单核细胞--免疫系统的重要组成部分。我们使用一种名为单细胞 RNA 测序的技术，分析了 22 种免疫细胞类型对感染 SARS-CoV-2 或甲型流感病毒（另一种呼吸道 RNA 病毒）的反应。我们将这些数据与个体的血清抗体测量值和基因信息结合起来。这样，我们就能评估不同人群对 SARS-CoV-2 的免疫反应差异，并找出诱因。

我们发现，对 SARS-CoV-2 的免疫反应与流感引发的免疫反应非常相似，只有一种称为单核细胞的免疫细胞除外，这种细胞只有在接触到 SARS-CoV-2 时才会出现炎症反应。我们发现约有 900 个基因对不同人群的 SARS-CoV-2 有不同的反应。通过统计和遗传分析，我们发现，造成人群对 SARS-CoV-2 免疫反应差异的主要原因是血细胞组成的内在差异，而这种差异又受到环境因素的影响。特别是，以前接触过巨细胞病毒（一种大多无害的潜伏感染）的人群在血细胞组成差异中占了很大比例。

我们寻找了控制基因表达差异和对 SARS-CoV-2 免疫反应的基因区域，并确定了数百个这样的区域。此外，我们还发现，自然选择影响了当今对 SARS-CoV-2 的免疫反应，尤其是在东亚后裔中。我们还发现，尼安德特人和人类之间通过繁殖引入的一些遗传物质与免疫反应的差异有关。重要的是，我们发现与免疫反应差异相关的基因变异也会影响 COVID-19 的易感性和严重程度（图 1b）。

我们的研究揭示了人们的免疫系统对 SARS-CoV-2 的反应存在相当大的差异。这些差异主要源于过去所受感染（尤其是巨细胞病毒）的不同，这些感染影响了血细胞的组成。不过，我们的研究结果也突出表明，基因变异会强烈影响对 SARS-CoV-2 的反应，影响基因表达，并在某些情况下影响 COVID-19 的风险。

许多其他环境和社会人口因素也可能影响人们对 SARS-CoV-2 的反应。要全面了解人们对病毒的这些反应还需要进一步的研究，包括调查年龄和性别影响的研究，以及包括多种病毒株、人体组织和各种环境暴露的研究。

这项工作强调了扩大基因组学研究的重要性，而不能仅仅局限于以具有欧洲血统的人为主要研究对象。它还在过去的进化事件（如自然选择和尼安德特人的繁殖）与当今的免疫反应和疾病风险差异之间建立了联系。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06422-9

转自：“生物医学科研之家”微信公众号

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