新冠病毒感染后的免疫能力,男女為何存在差異?
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撰文 | 計永勝
責(zé)編 | 戴 威
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與新冠肺炎死亡率相關(guān)聯(lián)的危險因素很多,例如年齡、基礎(chǔ)疾病等。越來越多的研究表明,男性和女性應(yīng)對新冠病毒(SARS-CoV-2)感染產(chǎn)生的免疫應(yīng)答也存在差異。
例如在新冠病毒感染早期,相比于男性年長者,女性年長者體內(nèi)的T細(xì)胞活化水平比較高,并且女性血清中I型干擾素(IFN-a,具有抗病毒作用)水平在感染期間一直處于高位。這就造成新冠病毒感染更易給男性造成不良的臨床結(jié)果。已有研究顯示,男性感染者面臨的死亡風(fēng)險是女性感染者的1.7倍。
圖1. 男性和女性新冠肺炎死亡率比較。圖源[1]
那么,造成這種免疫能力性別差異的生物學(xué)機(jī)制又是什么呢?
2021年1月21日,美國耶魯大學(xué)免疫生物學(xué)系教授巖崎明子(Akiko Iwasaki)在《科學(xué)》發(fā)表觀點(diǎn)文章,對男女應(yīng)對新冠病毒感染的免疫應(yīng)答差異做了簡短討論 [2]。
眾所周知,男性和女性在遺傳上最大的區(qū)別就是性染色體不一樣。其中,女性的性染色體為兩個X,而眾多與免疫相關(guān)的基因就定位在X染色體上。多數(shù)情況下,女性的一條X染色體處于 “失活” 狀態(tài),基因不表達(dá)。但是,也有例外,比如Toll樣受體-7(一種提升I型干擾素表達(dá)的調(diào)控蛋白)基因就能逃脫X染色體失活的禁錮,從而使女性的某些免疫相關(guān)基因表達(dá)量上升,提高女性應(yīng)對新冠感染的能力。
除了遺傳,男女另一個明顯的不同就是激素。體外實(shí)驗(yàn)和動物實(shí)驗(yàn)表明,新冠病毒入侵宿主細(xì)胞所依賴的受體ACE2的表達(dá)受雌激素影響。雌激素也是多種先天性免疫細(xì)胞(巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞和樹突細(xì)胞等)基因表達(dá)和行使功能的調(diào)節(jié)因子,其受體存在于多種免疫細(xì)胞表面。
討論文章引用了華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院的一項研究,性激素對新冠癥狀嚴(yán)重程度存在一定影響 [3]。該研究發(fā)現(xiàn),非絕經(jīng)期女性新冠感染者的臨床癥狀比同年齡段男性感染者要輕微,治愈效果也更好;而絕經(jīng)期女性感染者比非絕經(jīng)期感染者的住院時間要長。該研究還發(fā)現(xiàn)女性體內(nèi)抗苗勒管激素(AMH,反映卵巢儲備情況的激素)和雌二醇(E2,雌激素的一種)的濃度與新冠肺炎的臨床嚴(yán)重程度存在負(fù)相關(guān)性。
圖2. 抗苗勒管激素(AMH)和雌二醇(E2)的濃度與新冠肺炎的臨床嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)。圖源[3]
巖崎明子在討論文章中還提到衰老對男性和女性免疫機(jī)能的影響。文章指出,62歲到64歲期間,男性免疫細(xì)胞的基因表達(dá)會發(fā)生變化,先天性免疫應(yīng)答相關(guān)基因表達(dá)上升,而獲得性免疫應(yīng)答相關(guān)基因下降,這可能會引起男性年長者更易出現(xiàn)過激免疫反應(yīng),但獲得性免疫應(yīng)答水平(如T細(xì)胞激活水平)下降。65歲后,男性體內(nèi)的T細(xì)胞和B細(xì)胞的數(shù)量、比例會急劇下降。上述免疫系統(tǒng)的變化在女性體內(nèi)要遲到5~6年。換句話說,男性的免疫機(jī)能衰老的比較早。
圖3. 男女免疫細(xì)胞基因修飾發(fā)生“劇變”時間點(diǎn)比較。圖源[4]
男性和女性對疫苗的免疫應(yīng)答也存在差異。女性接種流感疫苗后體內(nèi)產(chǎn)生的中和抗體水平高于男性 [5]。約翰·霍普金斯大學(xué)的一項研究顯示,男性感染新冠病毒后產(chǎn)生的抗體滴度高于女性 [6]。巖崎明子認(rèn)為,男性體內(nèi)較高的新冠病毒載量引起抗體產(chǎn)量提升,但這些抗體中和能力有限,甚至通過抗體依賴性增強(qiáng)作用(antibody-dependent enhancement)助推病毒入侵人體細(xì)胞。該觀點(diǎn)文章最后指出,了解男性和女性之間的免疫差異,有助于我們制定更好的新冠疫苗免疫策略。
制版編輯 | 盧卡斯