사이토카인 폭풍은 외부에서 침투한 바이러스에 대항하기 위해 인체 내에서 면역작용이 과다하게 이뤄지면서 정상 세포까지 공격하는 현상을 말한다. 즉, 면역 물질인 사이토카인의 과다 분비로 정상 세포들의 DNA가 변형되면서 2차 감염 증상이 일어나는 반응이다. 이 사이토카인 폭풍은 과거 스페인 독감 · 조류독감 등이 유행할 때 높은 사망률의 주된 원인으로 지목되기도 했다.
한편, 사이토카인 폭풍은 면역 반응의 과잉으로 나타나는 증상이기 때문에 면역력이 높은 젊은 층에서 발생할 확률이 더 높다. 사이토카인 폭풍은 신체에 대규모 염증반응과 다발성 장기손상을 일으키기 때문에 단기간 사망에 이르는 경우가 많다. 2015년 국내에서 메르스(MERS) 감염자가 확산될 때 기저질환이 없는 젊은 연령대에서 상태 악화를 보이는 환자들이 나타나자, 의료계에서는 이 현상의 원인으로 사이토카인 폭풍을 거론하기도 했다. 또 2019~2020년 전 세계로 확산된 코로나19 사태에서도 중국 의료진이 2020년 2월 말 코로나19 초기 확진자를 조사한 논문을 통해 사이토카인 폭풍을 주요 사인(死因)으로 지목한 바 있다.
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