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在过去的5年,世界范围内面临着流感病毒季节性流行和新型冠状病毒爆发带来的双重威胁,给人类社会造成了严重的健康影响。病毒是一种胞内寄生性自我复制物,需要劫持并利用宿主细胞的代谢途径完成一轮感染。长期以来病毒利用宿主代谢和发病机制的工作分成两方面开展,缺乏因病毒的代谢劫持而引起免疫变化的探究。了解流感病毒复制所影响的宿主代谢途径将扩大现有抗病毒的靶点范围,有助于研发基于靶向抑制特异性代谢变化的新治疗方法。基于此我们为了模拟IAV感染的代谢过程,在甲型H1N1流感感染A549细胞后利用质谱鉴定其在首轮感染过程中引起的宿主代谢物变化,发现IAV在首轮感染过程中利用和干扰宿主细胞的代谢途径,以提供完成其复制周期所需要的能量和代谢物。三羧酸(TCA)循环提供了关键中间代谢产物,并串联了嘌呤、脂质和谷胱甘肽等代谢途径。进一步分析表明,感染后宿主分泌和释放多种具有生理活性的代谢产物参与抗病毒免疫的发生。在此我们描绘并构建了细胞代谢、免疫和感染之间复杂的联系。新型冠状病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)引发的疫情于2019年年末爆发,以其快速传播的能力在短时间内形成了全球大流行并对公共卫生机构造成重大威胁。我们在临床调研时发现新冠病毒通常不会单独导致严重疾病,继发性病毒感染或混合感染是新冠重症患者在大流行期间的主要死亡原因之一。IAV与SARS-CoV-2合并感染时的协同促进作用已经在动物模型中得到很好的验证,但乙型流感病毒(IBV)与新冠感染是否存在促进关系尚未可知,因此我们在研究中构建了 IBV/SARS-CoV-2共感染模型,并发现感染后小鼠肺部出现大量免疫细胞浸润,炎症因子升高,死亡率升高等现象。这些发现首次证实了 IBV和SARS-CoV-2存在共感染的可能,且共感染状况下促使机体免疫失控,导致小鼠出现更严重的肺损伤,突出了 IBV与SARS-CoV-2共感染对公共卫生的巨大风险。同时,在新冠患者症状出现约两周后,可在其体内检测到针对新冠病毒特异性抗体,但是对其抗体持续性时间尚不明确。本研究利用自建ELISA抗体检测平台和表达Spike蛋白的假病毒中和系统,评估成年康复患者血清样本中的抗体反应及中和效价水平。在本研究中我们发现在康复约六个月后,92%的康复患者血样中依然存在特异性抗S蛋白IgG(anti-S IgG)阳性反应。此外,62%的患者还观察到中度以上的中和活性,这与anti-S IgG反应显著相关;另外我们还对部分康复患者进行了长期的抗体检测:虽然抗体反应逐渐下降但仍然存在,其中anti-S IgG最为稳定。在感染6个月后病毒中和水平持续下降,只有23%的患者在康复12个月时仍然显示出有效的中和活性。这些研究强有力的支持了在自然感染的个体中长期存在SARS-CoV-2的抗体这一假说。针对另一新冠主要感染群体,我们对感染SARS-CoV-2并康复后0-14岁的儿童开展了更加深入的免疫记忆研究。通过定期随访康复儿童,检测儿童抗体水平和中和效价以及检测儿童外周血单个核细胞(PBMC)中免疫记忆细胞的存在水平三个策略开展研究工作,在总结了所有康复儿童的临床资料和实验室数据后发现:儿童在感染后半年体征基本已经恢复正常,但是有些幼儿肺部病变持续较久(约6-8个月),特异性IgG分泌反应较弱。相比之下,在青少年组IgG特异性抗体反应最强。此外,我们发现所有年龄段的儿童都有记忆B/T细胞反应。我们的研究强调,尽管肺部病变或持续6-8个月,但多数儿童可检测到特异性抗体反应和细胞免疫反应。总之,通过对流感病毒和新型冠状病毒的感染机制、免疫学特点的研究,我们不仅发现在IAV对宿主存在复杂的代谢调节方式,还针对SARS-CoV-2与IBV的共感染进行了深入的探究,证实IBV与SARS-CoV-2的共感染将对免疫系统造成严重破坏;最后我们证实了成年新冠康复患者感染后抗体存在时间长达1年,儿童新冠康复患者体液免疫以及细胞免疫记忆的存在。