SARS-CoV-2 能够感染不同的细胞类型，传播到宿主不同的区域。在宿主中，不受控制和改变的免疫反应被触发，导致细胞因子风暴、淋巴细胞减少和细胞衰竭，严重情况下会导致呼吸窘迫综合征 (Respiratory Distress Syndrome, ARDS) 和全身多器官功能障碍综合征 (Multi-Organ Dysfunction Syndrome, MODS)。微生物系统与免疫系统相互调节平衡，当免疫系统失调时，微生物系统也会发生相应的变化。与健康供体相比，COVID-19 患者的微生物多样性发生了变化，潜在致病微生物属有所增加。除了其他症状，尤其是神经系统症状外，SARS-CoV-2 感染后还会出现生态失调，这是急性 COVID 后综合症的特征。来自意大利罗马第二大学的 Marialaura Fanelli 教授等人在 Pathogens 期刊上发表了一篇文章，概述了免疫系统在 SARS-CoV-2 感染期间从急性期到 COVID-19 后阶段的失衡和生态失调中的作用，并将其背景化。

COVID-19：从感染到宿主抗病毒反应

炎症反应增强和免疫调节失调是 SARS-CoV-2 感染的主要后果，也是 COVID-19 疾病的基础。这种感染导致巨噬细胞和树突状细胞的激活，触发初始免疫反应，包括淋巴细胞增多和细胞因子释放。PAMPs 与 PRRs 的结合会引发针对病毒的炎症反应，从而激活多种信号通路，随后激活转录因子。“细胞因子风暴”是几种促炎细胞因子循环水平突然升高的结果，包括 IL-6、IL-1β、TNF-α 和干扰素。这会触发炎症反应的改变，从而导致呼吸窘迫综合征 (ARDS) 和全身多器官功能障碍综合征 (MODS)(图 1)。

图 1. SARS-CoV-2 的不同组织取向及其在宿主体内的异常反应。

微生物群在健康和疾病中的作用

健康人肺存在以下优势属：Prevetella、Veillenella、Pseudemenes Fusobacteria 和 Streptococcus。作者及其同事分析了 COVID-19 致命病例活检中的肺微生物群。在这些患者中，不动杆菌属、短链单胞菌属、伯克霍尔德氏菌属、金黄杆菌属、鞘氨醇属和肠杆菌科成员在肺微生物群中占主导地位。在已故 COVID-19 患者的肺部，检测到肠杆菌科，其中包括一些致病微生物，如肠杆菌、大肠杆菌、克雷伯菌和变形杆菌，通常存在于肠道菌群中。这一发现突出了从肠道到肺部微生物组的串扰或迁移的可能性。对 COVID-19 患者肺部真菌微生物群的分析以隐球菌为主，这与免疫功能低下个体的高死亡率有关。

COVID-19 急性后综合征

COVID-19 患者优先考虑呼吸道症状的治疗，因为呼吸道是 SARS-CoV-2 感染的首要目标，呼吸功能不全是死亡的主要原因，但迄今为止，越来越多的证据表明神经系统症状也可能在 COVID-19 中发挥重要作用。重要的是，这些在急性、长期 COVID 和 COVID 后时期可能至关重要。COVID-19 最常见的神经系统症状包括头痛、嗅觉丧失和味觉减退，但也有大量关于脑病、脑炎、意识障碍甚至周围神经障碍的报道。COVID-19 急性后遗症是一种可发生在患有 COVID-19 疾病的患者中的综合征 (图 2)，其特征是临床症状在急性症状出现后持续超过 4 周。COVID-19 后神经系统症状的显著发病率导致了一种新的 COVID-19 后神经系统综合征，其中包括前面提到的各种症状，对于其完整的临床表现，需要进一步的研究确认。

图 2. COVID 后症状改变的表现。

讨论与结论

先天性和适应性免疫失调在 COVID-19 的临床结果中起着关键作用，这表明 COVID-19 的严重演变不仅是由加剧的先天性免疫驱动的，而且是由淋巴细胞减少症以及中性粒细胞/淋巴细胞失衡驱动的。SARS-CoV-2 感染期间也显示出干扰素反应不足。

重症 COVID-19 病例显示机会性病原体的丰度更高。考虑到微生物群发挥的生理作用以及与宿主建立的非常精细的平衡，SARS-CoV-2 感染会导致微生物群真正的失衡 (图 3)。各项研究已经证明了不同组织的改变，例如口腔粘膜、肠粘膜和肺粘膜，都导致了微生物种群的改变。

SARS-CoV-2 病毒具有无处不在的致病潜力，会在感染的早期、感染期间和感染后期因慢性炎症发作而导致身体各器官出现问题。关于 SARS-CoV-2 和关注变体 (Variants of Concern, VOC) 对全球公共卫生的影响，有必要检查宿主与微生物相互作用的不同方面，以限制 COVID-19 引起的广泛附带影响。

图 3. COVID-19 期间的菌群改变和急性感染后损害。

原文出自 Pathogens 期刊

Fanelli, M.; Petrone, V.; Buonifacio, M.; Delibato, E.; Balestrieri, E.; Grelli, S.; Minutolo, A.; Matteucci, C. Multidistrict Host–Pathogen Interaction during COVID-19 and the Development Post-Infection Chronic Inflammation. Pathogens 2022, 11, 1198.

Pathogens 期刊介绍

主编：Lawrence S. Young, University of Warwick, UK

期刊涵盖有关病原体及病原体与宿主相互作用的相关研究，旨在为该领域提供一个前沿学术交流平台。期刊已经被 Scopus、SCIE (Web of Science)、PubMed、PMC 等数据库收录。

2021 Impact Factor：4.531

2021 CiteScore：3.5

Time to First Decision：16 Days

Time to Publication：38 Days