糖原可以预防和控制新皇冠肺炎的致命“风暴”

4月14日，《自然通讯》在网上发表了一篇由中国学者撰写的关于寻找调节细胞因子(炎症因子)风暴的新方法的研究论文。在患有新冠状肺炎的重症患者中经常观察到细胞因子风暴，并且当前的控制方法是有限的。华中科技大学同济医学院黄波教授和中国医学科学院基础医学研究所的研究小组发现，免疫细胞的糖原代谢途径可以控制细胞因子风暴。

细胞因子风暴致命，当前控制手段有限

细胞因子风暴通常发生在新诊断为肺炎的重症患者中。细胞因子是小分子蛋白质，其作用类似于免疫细胞的“电荷信号”。面对严重的感染，免疫系统被过度激活，细胞因子大量产生，形成“风暴”。

“临床上发现，重症患者的炎症因子水平非常高，因此一些研究认为抗白细胞介素6的单克隆抗体可用于干预。”中日友好医院副院长曹斌教授在中国生物工程学会精密医学委员会举办的网上研讨会上介绍了一线医疗经验。他说，许多临床研究已经注册，但没有一个已经完成或发表。白细胞介素-6只是细胞因子风暴的一部分，但白细胞介素-1和趋化因子的表达更高。目前的医学研究主要集中在白细胞介素-6上，因为对其他细胞因子受体的中和抗体的研究很少，也没有其他“称手”的立足点。

新冠肺炎细胞因子风暴可能受控于糖原

"我们想从分泌细胞因子的巨噬细胞中找到调节的‘关键’。"论文第一作者、华中科技大学同济医学院免疫学系副教授马景伟向《科技日报》记者解释说，白细胞介素-6和其他细胞因子的产生依赖于基因转录和翻译，那么是什么在基因表达产生之前触发了基因表达的“转换”？这是基础研究中需要解决的问题。

"如果上游信号被发现并切断，就不能产生白细胞介素6和其他炎症因子."马景伟进一步解释说，糖原有另一个代谢分支，它不再提供能量，而是通过产生NADPH和还原型谷胱甘肽为细胞提供一种有效的抗氧化方式。

黄波团队的研究发现，炎症巨噬细胞(释放炎症因子的巨噬细胞)的糖原代谢处于活跃状态。一方面，糖原代谢用于维持巨噬细胞的生存；另一方面，UDPG(尿苷二磷酸葡萄糖)，一种中间代谢物，被用作调节巨噬细胞炎症激活的核心信号分子。

“我们发现了一个非常有趣的现象。如果UDPG的产生增加，炎症因子的表达增加。如果UDPG的产量减少，炎症因子的表达也会减少。”马景伟说，这表明UDPG是一种关键分子，它可以分泌出细胞，并与细胞膜上的受体结合，启动炎症信号的传递和细胞炎症因子的产生。

"三个层次的细胞实验证明，调节糖原代谢可以控制炎症因子的释放。"马景伟说，“我们从患者体内分离出糖原代谢旺盛的炎性巨噬细胞，并在体外添加相关抑制剂，表明这种调节是有效的。”

与现有的直接干扰作用于细胞因子的受体(如白细胞介素6)的手段相比，糖原代谢调节可以直接调节细胞因子的产生，从而实现细胞因子风暴的“阻断工作”的前沿，实现更持久的治疗。

“在临床应用中，除了有效处理细胞因子风暴的产生并通过阻断糖原代谢来控制它之外，它还可用于肿瘤治疗以‘唤醒’免疫细胞的杀伤功能，因为许多肿瘤中的巨噬细胞是‘沉默的’，这可能是通过调节糖原代谢途径、增加UDPG和激活巨噬细胞来杀伤肿瘤。”报纸时事通讯的作者黄波教授说。