红细胞的工作描述并不被认为是非常复杂的。拾取氧气，放下氧气。洗，冲，重复。但在保护身体免受感染方面，我们一直把所有的功劳都归功于白细胞姐妹。然而，由美国宾夕法尼亚大学的研究人员领导的一项新研究已经证实，红细胞在炎症中也起着关键作用，这可能会有生死攸关的差别。早在上世纪中叶，科学家就怀疑红细胞在抵御入侵者方面起着某种作用。
到20世纪90年代，研究人员发现红细胞上存在对称为细胞因子的炎症信使化学物质有反应的受体。这一切都指向了一些正在进行的事情。与此同时，还有血液细胞的神秘损失——贫血——这通常与败血症有关。急性炎症性贫血通常在感染如导致疟疾的寄生虫感染后早期出现，肺病学家Nilam Mangalmurti说。
长期以来，我们不知道为什么人们在因败血症、创伤、COVID-19、细菌感染或寄生虫感染而严重患病时，会出现急性贫血。几年前，Mangalmurti和她的团队展示了红细胞如何清除从受伤组织中溢出的线粒体DNA碎片，触发有助于调节肺部炎症反应的反应。但拼图的缺失部分仍然存在。我们体内的DNA片段如何将一个携带氧气的细胞变成一个抗感染的机器？为什么它们会消失？一个主要的关键可能在于抓住DNA的蛋白质。
称为Toll样受体（TLR），它们通常存在于像吞噬微生物的巨噬细胞这样的哨兵上，它们对短序列作出反应，作为身体受到入侵的信号。对人类和黑猩猩血液的初步测试证实，它们也存在于红细胞上。得益于最近对从败血症和COVID-19患者中提取的血液样本的分析，研究人员现在知道，在感染期间，特别是TLR9的数量会增加。TLR9受体很容易清除释放的DNA片段，其中一些包含与许多病毒和细菌核酸片段惊人相似的序列。
在精心管理的实验室条件下，这些DNA触发的红细胞看起来异常惊人：它们通常的凹形“甜甜圈”形状被扭曲了。这种形态的变化是败血症的检查标志，因此在这些实验室条件下看到它如此明显是一个明确的迹象，表明团队走在了正确的道路上。不久之后，畸形的红细胞开始消失，被巨噬细胞吞噬。这种吞噬反过来引发了一连串的炎症信使，有效地发出了免疫系统迅速行动的警报。对感染寄生虫的小鼠进行的测试证实了他们在体外看到的情况。
当然，与未感染的动物相比，小鼠的红细胞上的线粒体DNA水平升高。在身体其他部分触发炎症，而这些部分并没有感染的危险，这可能是不好的消息，尤其是在患有自身免疫性疾病的人身上。因此，找到防止红细胞对自由漂浮的线粒体DNA过度反应的方法将非常有帮助。这也将挽救那些有急性贫血风险的人的生命。
现在，当重症监护室的患者出现贫血时，几乎所有重症患者都会出现这种情况，标准是给他们输血，这早已被认为伴随着一系列问题，包括急性肺损伤和死亡风险增加，Mangalmurti说。现在我们更了解贫血的机制，这使我们能够寻找新的治疗方法，以治疗急性炎症性贫血而不需要输血，例如阻断红细胞上的TLR9。这项研究发表在《科学转化医学》上。