由威尔康奈尔医学和纽约长老会的研究人员领导的一个团队利用先进的技术和分析方法，以单细胞分辨率绘制了严重COVID-19和其他感染性肺部疾病中病变肺组织的细胞景象。在年3月29日在线发表在《自然》杂志上的研究中，研究人员对尸检的肺组织进行成像，同时突出了细胞上的几十个分子标记。
使用新型分析工具分析这些数据，揭示了这些肺部疾病损伤原因的新见解，也为进一步研究提供了丰富的数据资源。
传统的组织分析，通常使用化学染色剂或标记在细胞上的不同分子的标记抗体，可以揭示尸检组织的重要特征。然而，这种方法在它能同时标记的特征数量上是有限的。它通常也不能对组织中的单个细胞进行详细分析，同时保留细胞在组织中的位置信息。
研究者在研究中采用的主要技术是一种叫做成像质细胞仪的技术很大程度上克服了这些限制。它使用一组金属标记的抗体，可以同时标记组织内细胞上多达几十种分子标记。一个特殊的激光扫描标记的组织切片，使金属标记汽化，金属的独特信号被检测到并与激光位置相关联。该技术可以精确地绘制出细胞在样本中的位置，以及每个细胞的表面受体和其他重要的识别标记。共分析了超过65万个细胞。
研究人员将该方法应用于19个肺组织样本，这些样本来自死于严重的COVID-19、急性细菌性肺炎或细菌或流感相关的急性呼吸窘迫综合征的患者，另外还有4个肺组织样本来自没有肺部疾病的人。
免疫细胞（蓝色）围绕着受感染的肺细胞（绿色）图片由AndréRendeiro提供。
来自COVID-19病例的样本的研究结果与人们对该病的认识大致一致，但更详细地澄清了这种认识。例如，他们表明，被称为肺泡上皮细胞的细胞是SARS-CoV-2感染的主要目标，SARS-CoV-2是导致COVID-19的冠状病毒。分析表明，这些被感染的细胞并不单单是被肺部浸润的免疫细胞挑出来攻击的，这可能有助于解释为什么在严重的COVID-19中，炎症往往会不断恶化，并最终造成如此广泛和相对无差别的损害。
一个令人惊讶的是，年龄和性别是COVID-19死亡风险的两个主要因素，一旦COVID-19发展到严重阶段，在组织学水平上没有明显差异。
结果还显示，与其他肺部疾病相比，重症COVID-19患者肺部中被称为巨噬细胞的白细胞要多得多，而被称为中性粒细胞的白细胞在细菌性肺炎中最为普遍，这一区别可能与这些感染性疾病未来治疗方法的发展有关。
总的来说，这项研究为COVID-19的疾病过程以及它与其他感染性肺部疾病的不同之处提供了精细的描述。研究者说，它促使了现在正在调查的新的研究问题，并包括了大量的观察结果，而这些观察结果在标准病理学技术下是不可能实现的。