综述：上呼吸道病毒感染中的细胞因子风暴差异

时间：2026年2月6日

来源：Cytokine & Growth Factor Reviews

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细胞因子风暴由多种上呼吸道病毒（如SARS-CoV-2、流感病毒、腺病毒等）引发，其核心特征是IL-6、TNF-α、IL-1β等炎症介质的持续释放，导致组织损伤和多器官衰竭。不同病毒诱导的炎症模式存在显著差异，且宿主共病（如糖尿病、肥胖）会改变炎症阈值和程度。研究显示SARS-CoV-2 Delta变异株仍保持高炎症特征，而Omicron等变异株呈现系统性炎症受抑制的趋势，这种动态变化与病毒逃逸机制和宿主免疫状态相关。本文提出整合病毒-宿主-炎症谱轴的分析框架，为精准免疫调节提供理论依据。

浙江省人工器官与计算医学重点实验室，浙江树人大学舒兰国际医学院，中国杭州

摘要

细胞因子风暴（CS）是一种病理状态，表现为宿主免疫系统的失调和过度激活，通常发生在感染、恶性肿瘤或免疫治疗过程中。其特征是多种促炎介质的持续、显著升高释放，最终导致组织损伤和多器官功能障碍。上呼吸道病毒感染，包括SARS、MERS、SARS-CoV-2、流感和呼吸道合胞病毒（RSV），是最常见的CS诱因。不同病原体引发的炎症风暴在细胞因子谱型和下游免疫信号通路方面存在显著差异。基础疾病（如糖尿病、肥胖和心血管疾病）以及并发症（如凝血障碍和继发感染）会深刻影响细胞因子风暴的阈值和强度。本文系统地比较了不同上呼吸道病原体引起的细胞因子谱型，并按年龄和基础疾病进行人群分层，以阐明这些模式与疾病严重程度和并发症风险之间的关系。现有证据表明，所有呼吸道病毒引起的细胞因子风暴都具有共同的炎症基础，但具体表现受病原体特性和宿主因素的影响，从而形成不同的临床轨迹和结果。

引言

急性上呼吸道病毒感染是全球最常见的急性传染病之一，是住院和死亡的主要原因[1]。世界卫生组织估计，季节性流感每年导致约10^9例感染，其中300万至500万例为重症病例，约29万至65万人因此死亡[2]。过去二十年里，严重急性呼吸综合征（SARS）、中东呼吸综合征（MERS）、2009年H1N1流感大流行和2019年的COVID-19疫情多次给全球带来沉重负担。老年人、儿童以及有基础疾病的人群重症率和死亡率明显更高[1]。其他上呼吸道病原体，如呼吸道合胞病毒（RSV）和腺病毒，也可能在易感宿主体内引发严重的肺炎和全身性并发症。在重症病例中，失控的炎症和随之而来的细胞因子风暴是导致疾病从局部上呼吸道感染发展为急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和多器官衰竭的关键病理机制[3]。细胞因子风暴通常定义为感染、恶性肿瘤或免疫治疗引发的宿主免疫系统过度激活状态，导致多种促炎介质的持续释放，进而造成广泛的组织损伤和器官功能障碍[4]。在由上呼吸道病毒引起的细胞因子风暴中，经典促炎因子如IL-6、TNF-α、IL-1β、CXCL10/IP-10和CCL2/MCP-1与疾病严重程度密切相关[5]。[6]，[7]，[8]。值得注意的是，在上呼吸道病原体中，SARS-CoV-2为理解细胞因子风暴的变异性提供了最丰富的天然实验材料，因为其不同变种反复改变了传播能力、组织趋向性和免疫逃逸能力以及炎症动力学。越来越多的临床和实验证据表明，Delta变种仍具有典型的高炎症表型，而Omicron变种在群体水平上表现出较弱的系统炎症反应，尽管在不同宿主体内存在显著异质性[9]，[10]，[11]。这些变异引起的变化表明，细胞因子风暴不是一个固定不变的实体，而是一个动态的、受病原体和宿主因素影响的炎症过程，可以在高炎症和相对低炎症表型之间转换[12]，[13]，[14]。

尽管在阐明不同上呼吸道病毒引起的促炎细胞因子谱型方面取得了显著进展，但现有证据仍然零散且缺乏可比性。不同研究在疾病过程中的采样时间窗口（例如急性期0-3天、高峰期4-10天和恢复期）、使用的分析平台（ELISA、Luminex、多重蛋白阵列等）以及参与者特征（代谢状态、共病谱型、年龄分布等）方面存在显著差异。这种方法学上的异质性严重影响了跨研究和不同病原体之间的标准化比较。关于基础宿主共病如何调节促炎细胞因子谱型的理解也相对有限。尽管糖尿病、肥胖和心血管疾病已被证实与细胞因子风暴和不良后果密切相关[15]，但这些因素如何通过代谢-炎症途径、NLRP3炎性体激活和内皮-免疫相互作用来重新调整炎症启动阈值并影响细胞因子谱型的机制仍主要基于间接观察和零散的机制报告。对于最近出现的SARS-CoV-2变种，病毒-宿主相互作用如何重塑促炎细胞因子谱型的机制仍不明确，代表性变种如XBB.1.16和“Deltacron”的细胞因子数据也非常匮乏。同时，关于腺病毒和RSV等非冠状病毒的研究主要是描述性的且特定于病原体，缺乏与冠状病毒和流感病毒在统一方法框架下的比较。目前尚未系统阐明“共同炎症基础”和“病原体特异性特征”如何共同决定不同宿主背景下的临床结果。

基于现有证据，本文系统总结了上呼吸道病毒相关细胞因子风暴的研究进展，并提出了一个以“病毒-宿主-促炎谱型”轴为中心的分析框架，重点比较SARS、MERS及其后续变种（如Delta、Omicron/XBB.1.16、Deltacron）与流感A/B、腺病毒（Ad3/Ad7）和RSV等主要病原体引起的细胞因子模式，从而提炼出共同的炎症轴和病原体特异性的“细胞因子特征”。结合临床和实验数据，我们进一步探讨了糖尿病、肥胖、心血管疾病和凝血障碍等共病如何改变细胞因子风暴的阈值和谱型。在方法学层面，我们总结了多重血清细胞因子分析、单细胞和空间组学以及体内和体外模型的优势和局限性，并探讨了这些方法与免疫失调、信号放大循环和细胞因子谱型分层模型之间的关系。在此基础上，我们提出了一个跨病原体比较研究的标准化框架和基于谱型的精准免疫调节方法，为构建涵盖多种病原体和易感人群的“促炎图谱”提供了理论基础。