細胞激素風暴的病理生理學（pathophysiology of cytokine storm)
當感染性的或非感染性的刺激作用在腸道或肺部，將導致組織損傷傷害與血管的損傷（vascular damage).而血液凝固系統（coagulation system)是組織修復的重要的關鍵，如果其受到破壞,則可能導致泛發性血管內血液凝固症(DIC，Disseminated Intravascular Coagulation) 。
對微生物的入侵侵入或組織損傷傷害的反應會造成細胞激素產生(innate production of cytokine)，例如TNF,IL-1,IL-6,IL-12,IL-18等，IL-6 相關的免疫產物C-反應蛋白(C-reactive protein, CRP) 也被應用在 SARS-COV-2 感染中作為病理學的診斷方法。
免疫系統中的 Toll-like receptor 等模式辨認受體(Pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)會辨識病毒 RNA 並與之結合，活化不同的免疫路徑，進而刺激細胞激素分泌以及 CD4 T 細胞分化。這些路徑包括NF-κB/TNFα 路徑，IL-6/JAK/STAT 路徑以及 sphingosine-1-phosphate receptor 1 路
徑。
Ref:Volume 207, March 2020, 107464
(a) CD4 細胞和抗原呈現細胞上的第二型主要組織相容性複合體/ 抗原之複合物結合，且根據抗原呈現細胞釋放出不同的細胞激素，T細胞會形成第一型輔助T 細胞或第二型輔助T 細胞。第一型輔助T細胞合成介白素2 來活化CD8細胞並使巨噬細胞破壞攝入的微生物或使巨噬細胞更加活化。第二型輔助T細胞分泌細胞激素促進B細胞的活化
Ref:Volume 207, March 2020, 107464
(a) CD4 細胞和抗原呈現細胞上的第二型主要組織相容性複合體/ 抗原之複合物結合，且根據抗原呈現細胞釋放出不同的細胞激素，T細胞會形成第一型輔助T 細胞或第二型輔助T 細胞。第一型輔助T細胞合成介白素2 來活化CD8細胞並使巨噬細胞破壞攝入的微生物或使巨噬細胞更加活化。第二型輔助T細胞分泌細胞激素促進B細胞的活化(b) 和第一型主要組織相容性複合體/ 抗原之複合物結合後，CD8T細胞會分化成細胞毒殺型T胞，會結合到有表現第一型主要組織相容性複合體/抗原之複合物的受感染細胞，並釋放穿孔素和顆粒酶。這將造成受感染的細胞走向細胞凋亡(程序性死亡)
上述路徑生成的細胞激素可以經由G-CSF誘發緊急的顆粒球生成emergency granulopoiesis和CCR2誘發髓細胞生成 myelopoiesis，導致嗜中性白血球（neutrophils)和單核細胞（monocytes)的移動和內皮細胞的活化（activated endothelium)。
嗜中性球與內皮細胞活化，則會吸引和放大自然殺手細胞(NK cells)和T細胞(T cells)產生炎症反應前驅細胞激素(pro-inflammatory cytokines)，例如IL-2,TNF,GM-CSF,IFN-gamma等，這些細胞激素（cytokines)會造成微血管的滲漏症候群（capillary leakage syndrome)*由於血漿與血液大量地滲入周邊組織、體腔與肌肉內，在大規模失血下使血液急速下降，可能導致多重器官衰竭甚至死亡，以及血栓形成（thrombus formation)，甚至進展到泛發性血管內血液凝固症(DIC，Disseminated Intravascular Coagulation) 。
在高濃度循環中的細胞激素(cytokines)，能夠導致細胞死亡(cell death)，以及組織損傷傷害(tissue damage)，它們也有活化巨噬細胞（macrophages)的能力，能夠導致紅血球吞噬作用（erythro-phagocytosis)和抑制紅血球生成作用（erythropoiesis)，因而造成貧血（anemia)。
而綜合貧血與破壞血管恆定態（alteration and perturbation of vascular homeostasis)加上細胞激素誘發的損傷傷害（cytokine-mediated damage)，將導致多重器官衰竭（multi-organ failure)。
Coronavirus 2可能會影響Macrophage巨噬細胞、Dentritic cells, T-cells、Fibroblast纖維、Endothelium內皮細胞，其中看到Macrophage影響IL6介白素6，IL6又和急性腎損傷相關
而一篇美國的研究顯示，17位感染武漢病毒的病患，14位只有輕微症狀，包括咳嗽和疲倦，15位因為急性腎損傷切片，11位因為蛋白尿切片，結果發現15位急性腎小管損傷、7位collapsing glomerulopathy塌陷性腎小球病、6位thrombotic microangiopathy血栓性微血管病變，這暗示輕微症狀的武漢肺炎感染者，可能有這些腎臟功能損傷的變化，導致後來洗腎的風險。
Coronavirus 2可能會影響Macrophage巨噬細胞、Dentritic cells, T-cells、Fibroblast纖維、Endothelium內皮細胞，其中看到Macrophage影響IL6介白素6，IL6又和急性腎損傷相關
而一篇美國的研究顯示，17位感染武漢病毒的病患，14位只有輕微症狀，包括咳嗽和疲倦，15位因為急性腎損傷切片，11位因為蛋白尿切片，結果發現15位急性腎小管損傷、7位collapsing glomerulopathy塌陷性腎小球病、6位thrombotic microangiopathy血栓性微血管病變，這暗示輕微症狀的武漢肺炎感染者，可能有這些腎臟功能損傷的變化，導致後來洗腎的風險。
Treatment之應用
1.拮抗 interleukin-6的免疫調節劑 類:可以有效地降低 COVID-19 病人需要使用呼吸器的機會
8mg/kg劑量的tocilizumab,arilumabor siltuximab
interleukin-1 (IV injection BID 5mg/kg anakinra):可以有效地降低 COVID-19 病人需要使用呼吸器的機會 Ref:JAMA Intern Med 2021 Jan 1;181:41-51. doi: 10.1001/jamainternmed.2020.6252.
2.Selective,Reversible JAK1/JAK2 抑制劑Baricitinib(每日 4 mg，共使用 14 天)併用 抗病毒藥物remdesivir瑞德西偉
針對使用非侵入性呼吸輔具PT(non-invasiveventilation device):可以讓病人達成康復的時間，縮短大約 8 天左右 (10 days versus 18 days; 恢復比 [recovery ratio] 1.51;95%信賴區間，1.10-2.08)
沒過中線所以是顯著有效的 R:NEJM新英格蘭醫學
