國際生醫新聞

每當天涼，總聽見大家相互關懷提醒：注意保暖，不然會感冒喔！但，是否有科學證明「天氣冷比較容易生病」呢？

第一道防線中的特殊免疫反應
面對病毒也有相似的機制
溫度影響了鼻腔內的免疫反應
治療潛力

哈佛大學醫學院與東北大學的研究團隊，2022 年 12 月 6 日在《過敏與臨床免疫學雜誌》上發表的一項新研究中，發現第一個可以解釋「為什麼普通感冒、流感和 COVID-19 等疾病在較冷的季節有較高流行率」的生物機制。研究人員發現了鼻腔內有一種特殊免疫反應，可抵禦導致上呼吸道感染的病毒，而這種保護性反應在較冷的溫度下會被抑制，使感染更有可能發生。

第一道防線中的特殊免疫反應

鼻腔是人體內部與外界環境的第一個接觸點之一，也是病原體的第一個進入點。人們對於「呼吸道如何保護自己免受這些病原體的侵害」所知甚少，直到 2018 年由麻塞諸塞州眼耳醫院的 Bleier 主任與東北大學製藥科學 Mansoor Amiji 教授領導的一項研究發現，當細菌透過鼻腔被吸入時，會觸發一種先天免疫反應：當鼻腔前端的細胞偵測到了細菌，會釋放出數十億個被稱為細胞外囊泡 (extracellular vesicle, EVs) 的、充滿液體的微小囊泡到黏液中，包圍並攻擊細菌。Bleier 將這種 EV 群的釋放比作為「踢馬蜂窩」(kicking a hornets' nest)。混合 EVs 釋出的物質的黏液從鼻腔前部沿呼吸道向後穿梭，然後在細菌入侵身體之前保護其他細胞免受細菌侵害。

面對病毒也有相似的機制

在 2022 年這項新研究中，研究人員嘗試確認上呼吸道疾病病毒是否也會觸發這種免疫反應。他們分析了從接受手術的患者和健康受試者鼻腔中收集的細胞和鼻腔組織樣本，針對三種病毒 (包括一種冠狀病毒和兩種導致普通感冒的鼻病毒) 測試其反應。結果發現，儘管使用的訊號通路與用於抵抗細菌時不同，但每一種病毒確實都會引發鼻腔細胞的細胞外囊泡 EV 群反應。在釋放 EVs 時，EVs 充當「誘餌」，攜帶著可與病毒結合的受體，當「誘餌」越多，就越有機會在病毒與鼻腔細胞結合之前清除黏液中的病毒，進而抑制感染。

溫度影響了鼻腔內的免疫反應

研究人員隨後測試了「低溫如何影響這種免疫反應」，他們先在在室溫環境 (約攝氏 23.3 度) 中採取健康受試者鼻腔樣本，再讓他們暴露於攝氏 4.4 度的溫度下 15 分鐘，並再度採樣。分析結果發現，外部環境降溫後，鼻內溫度下降了約攝氏 5 度，並發現鼻腔細胞分泌的 EVs 數量減少了近 42%，EVs 中的抗病毒蛋白質也受到影響。綜合來看，這些發現為上呼吸道感染的季節性變化提供了一個合理的解釋。

治療潛力

研究人員表示，未來的研究將用其他不同病原體重複這些實驗，在實驗動物或人類暴露於一種病毒時，對其鼻腔免疫反應進行測量。此發現也為當前科學界努力開發中的新式疫苗 ─ 尤其是激發黏膜免疫反應的鼻腔噴物等藥物 ─ 提供了相當重要的理論基礎與研究方向，例如，了解特定病源體會誘導出何種鼻腔內 EVs、EVs 中所含的物質種類為何，再尋找可以誘導出相同反應之方法，藉此達到預防目的。此應用時機不僅是在天氣寒冷時，對於年長者、免疫系統較弱、不適合接種疫苗的族群，也將會是重要的預防策略。

資料來源：Harvard、Mass Eye and Ear