新发现:免疫系统进入“黄昏”才是新冠老年群体高死亡率的原因

2020
04/09

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一般而言:年龄越大,免疫力越弱,并发症越多。

康涅狄格大学老年医学专家乔治•库彻(George Kuchel)提醒到:“一个人在被像新冠这样危及生命的病毒感染时会发生什么,并不仅仅是由岁数的大小来决定的。从多个角度来说,慢性疾病和羸弱体质应该被放在和年龄因素同等甚至更高的地位之上。一个80岁的老人,如果身体健康,精力充沛,可能比一个60岁的普通人更能抵抗病毒的感染。”  

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菲律宾大马尼拉的马里基纳当局于本月初开始实施封锁措施,一名妇女在检查站接受体温检查

3月30日,来自伦敦帝国理工学院的尼尔•弗格森(Neil Ferguson)及其同事,基于中国实验室确诊和临床诊断的70117例病例,以及从武汉乘返程航班撤离的689例病例,估算出迄今为止最全面的关于老年人感染和死于新型冠状病毒的风险评估。

该结果刊载在《柳叶刀-传染病》(Lancet Infectious Diseases)杂志上:

80岁及以上  的新冠病毒患者中,有13.4%的患者死于COVID-19; 70多岁的病人的死亡率为8.6%; 60多岁的患者的死亡率为4%; 而在50多岁和40多岁的患者中,死亡比例分别只有1.25%和0.3%。

一般而言:年龄越大,

免疫力越弱,并发症越多

科学家们一直致力于寻找老年人对病毒更加敏感的潜在原因,以及为什么有一部分人比其他人有着更强的免疫反应,并对此做出了新的假设。

就已有的条件来看:

来自中国的数据显示,并发症极大地增加了患者死于COVID-19的风险。 而慢性病可能不只是COVID-19患者死亡的一个原因,同时也是生物衰老和免疫力降低的标志。

康涅狄格大学老年医学专家乔治·库彻(George Kuchel)提醒到:“一个人在被像新冠这样危及生命的病毒感染时会发生什么,并不仅仅是由岁数的大小来决定的。从多个角度来说,慢性疾病和羸弱体质应该被放在和年龄因素同等甚至更高的地位之上。一个80岁的老人,如果身体健康,精力充沛,可能比一个60岁的普通人更能抵抗病毒的感染。”

在弗格森等人的评估结果中,所有确诊患者的死亡率为1.38%,这与在疫情暴发的最初几周,人们预计的3%~8%的死亡率相比,低很多;同时也与哈佛陈曾熙公共卫生学院在3月早些时候的预测结果——确诊病例的死亡率为1.4%——相符。

如果把无症状的患者包含在内,死亡率为0.66%(与确诊患者的死亡率不同)。这比2009年大肆流行的H1N1流感所造成的0.02%死亡率高出了30多倍。

另外,弗格森也指出:随着年龄的增长,COVID-19患者出现严重症状以致需要住院治疗的比例也随之上升,尤其是需要呼吸支持的比例也急剧增加。

80岁及以上的患者,有18.4%的患者需要住院治疗;

60~69岁的患者,该比例为12%;

50~59岁的患者,有8.2%需要住院治疗;

40~49岁的患者,有4.3%需要住院治疗;

30~39岁的患者,这一比例为3.4%;

20~29岁的患者,仅1.1%需要住院治疗。

这也部分解释了意大利为什么出现此种灾难性状况:意大利有着欧洲最高的的中位年龄——47岁,其65岁及65岁以上的人口占总人口的23%。

近期,意大利的医生在《美国医学会杂志》(Journal of the American Medical Association)上报道称:

截至3月中旬,已有7.2%的COVID-19患者死亡。其中的部分原因可能是新冠病毒在老年人中的高感染率——在意大利,有38%的COVID-19病例是70岁及以上的老年人,而在中国该比例只有12%。

老年人患病风险普遍升高,以及一部分老年人在新冠中得以幸存的同时也有很多年轻人死亡的解释,使得人们对“免疫衰老”的理解日益深入。

免疫学家已经确定了一些免疫系统随年龄变化的特殊方式,这将使得研究人员不会简单地做出免疫系统随年龄减弱的判断。

亚利桑那大学医学院的医生和免疫生物学家扬科·尼科利奇-祖格奇(JankoNikolich-Zugich)称:“老年人并不擅长应对那些以前从未遇到过的微生物。”他称之为“免疫系统的黄昏”。

衰老的免疫细胞抵挡新病毒的能力有限

——T细胞、B细胞

我们的免疫系统对病毒和其他病原体有两套防御措施:

一种是在几分钟到几小时内攻击入侵微生物的一线细胞群,称为白细胞;

另一种是位于二线的精准靶向抗体和T细胞,它们最晚在几天后才能够涌向防御前线。

T细胞能够产生抗病毒化学物质,其中一部分是经过分化的,用以抵御特定微生物的,另一部分则还没被未接触抗原刺激,处于相对静止状态,也就是所谓的“初始T细胞”(naïve T cells),能够防御人体从未见过的微生物。

但随着年龄的增长,T细胞在人体中的总量将越来越少。

尼科利奇-祖格奇表示,人从童年到青春期,胸腺产生的T细胞将减少至1/10,到了40或者50岁时,又将进一步减少至1/10。总量一少,那些“初始T细胞”数量也就越小,人体对于从未见过的微生物的防御能力也跟着减小。

尼科利奇-祖格奇说:“我们只有很小一部分‘士兵’来对付像新型冠状病毒那样我们从未经历过的‘袭击者’。”

另一个与年龄相关的变化也会使T细胞远离战场。在感染后的头几个小时,也就是在T细胞进入战斗之前,其他细胞就能够识别入侵者,并派遣自然杀伤细胞和其他的免疫防御细胞尽可能多地消灭入侵者。然后那些同样在前线的细胞将向T细胞展示这些入侵的病毒,并告诉T细胞,“这是敌人,产生杀死病毒的化合物吧。”

尼科利奇-祖格奇说道:“但这种细胞间的交流会随着我们的变老而变弱。那些负责通知的细胞数量会减少,从而导致T细胞反应太迟且微弱。”

抗体由B细胞产生,它们的减少速度比T细胞要慢很多。但是旧的B细胞就像旧的工厂一样,并不能生产出和新的B细胞同样多的抗体;另一方面,B细胞含有一种可以重新排列自身基因组的特殊分子,以产生针对从未接触过的病毒的独特抗体,但旧的B细胞中此类分子含量水平较低。

免疫防御过程中的关键角色

——细胞因子与老年新冠

衰老还会给免疫系统带来另一个变化:随着年龄的增长,自然杀伤细胞和其他起始反应细胞向激活的T细胞和B细胞传递防御信息的速度将减慢。

但尼科利奇-祖格奇指出:“虽然年龄增长,但最早期的免疫反应仍然会过度。”这一传递防御信息过程中的关键角色是一系列引发炎症的细胞因子。它们将攻击肺部,导致急性呼吸窘迫综合征(ARDS),这也是造成COVID-19患者死亡的常见原因。

然而,细胞因子的效果因性别而异。

在近期发表的另一项研究中,前文提及的老年疾病学家库彻领衔的团队发现,一般而言,老年男性比老年女性拥有更多的细胞因子分泌细胞,而老年女性则拥有更多更好的B细胞和T细胞。

这或许可以解释目前COVID-19大流行病中显著的性别差异——在大多数情况下,老年男性的状况比老年女性更糟。

另外,免疫衰老也意味着,那些在COVID-19感染中幸存下来的老人将缺乏抵挡病毒二次侵袭的免疫力。年轻人会比老年人拥有更强的“免疫记忆”——几十年前感染了流感的年轻人如果再次遭逢老对手,他们的T细胞和B细胞会立刻准备好应对攻击。

库彻表示,如果冠状病毒的免疫记忆与流感相似,那么“在冠状病毒卷土重来之时,年轻人们会有着更好的免疫抵抗能力”。

细胞因子:由免疫细胞和某些非免疫细胞经刺激而合成、分泌的一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质。细胞因子一般通过结合相应受体调节细胞生长、分化和效应,调控免疫应答。

资料来源:

What explains Covid-19’s lethality for the elderly? Scientists look to ‘twilight’ ofthe immune system   

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