劉迪一/編譯
嗅覺喪失、頭痛、記憶力問題是COVID-19帶來的一系列折磨人的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,這會使日?;顒幼兊美щy。2024年3月,一項新的研究進一步證明大腦炎癥可能是這些癥狀的根源。
并非所有數(shù)據(jù)都指向同一方向。部分研究表明,新冠病毒能直接感染腦細(xì)胞。這些工作支持了此前“直接感染SARS-CoV-2導(dǎo)致COVID-19相關(guān)大腦問題”的假設(shè)。另一些新發(fā)現(xiàn)則支持了“大腦炎癥相當(dāng)關(guān)鍵”的觀點。例如,一項研究已經(jīng)確定COVID-19患者易發(fā)生炎癥的特定大腦區(qū)域。
愛爾蘭都柏林大學(xué)的神經(jīng)病毒學(xué)家尼古拉 · 弗萊徹(Nicola Fletcher)表示:“現(xiàn)在,科研越發(fā)聚焦于大腦炎癥,并為我們提供了一些更具體的答案?!?/p>
免疫風(fēng)暴
炎癥發(fā)生時,身體針對入侵者釋放大量免疫細(xì)胞和化學(xué)物質(zhì)。已知炎癥與其他病毒(例如艾滋病病毒)引起的認(rèn)知癥狀有關(guān)。SARS-CoV-2會刺激全身產(chǎn)生強烈的免疫反應(yīng),但尚不清楚腦細(xì)胞本身能否促進該反應(yīng);如果能,又是如何促進的。
德國柏林夏里特大學(xué)醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)病理學(xué)家海倫娜 · 拉德布魯赫(Helena Radbruch)與同事研究了新冠死亡人群的大腦樣本,并未發(fā)現(xiàn)任何感染SARS-CoV-2的細(xì)胞。但他們確實觀察到,這些人的某些腦區(qū)相比非因新冠死亡者存在更多免疫活動。這種異?;顒釉谛崆颍ㄘ?fù)責(zé)嗅覺)和腦干(控制呼吸等身體功能)等區(qū)域很明顯,并且只在感染病毒后不久即死亡的患者大腦中出現(xiàn)。
拉德布魯赫認(rèn)為,上述觀察結(jié)果表明新冠在大腦外引起的炎癥可于感染早期觸發(fā)特定腦區(qū)的免疫反應(yīng),這似乎會導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。研究團隊?wèi)岩?,神?jīng)炎癥如果持續(xù)存在,或會導(dǎo)致與長新冠相關(guān)的復(fù)雜大腦癥狀,即便感染期結(jié)束,癥狀仍可能持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年。拉德布魯赫等人的研究成果發(fā)表于《自然-神經(jīng)科學(xué)》(Nature Neuroscience)。
滲漏的屏障
但是身體其他部分的分子如何影響大腦的炎癥呢?都柏林圣三一學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家馬修 · 坎貝爾(Matthew Campbell)和神經(jīng)病學(xué)家科林 · 多爾蒂(Colin Doherty)研究發(fā)現(xiàn),將大腦與身體其他部分分隔的血腦屏障在SARS-CoV-2感染期間會被破壞。
他們于《自然-神經(jīng)科學(xué)》撰文指出:有腦霧癥狀(影響記憶、注意力和決策)的長新冠人群相較未感染者或無腦霧癥狀的長新冠人群,前者的血腦屏障更容易被滲透;而且這些人的血液里充滿炎癥分子,它們可能通過滲漏的屏障進入大腦。文章還介紹了免疫分子進入大腦的明確途徑。
大腦被入侵
大多數(shù)證據(jù)表明神經(jīng)炎癥是腦霧的根源,但也有部分研究支持直接感染的理論。
例如,都柏林大學(xué)的另一個團隊發(fā)現(xiàn),實驗室培養(yǎng)皿中的人類神經(jīng)元和其他腦細(xì)胞可能感染SARS-CoV-2,甚至將傳染性病毒釋放到周圍環(huán)境??茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn),阻斷腦細(xì)胞上的特定蛋白質(zhì)可以保護它們免受SARS-CoV-2感染。新冠病毒需要與特定蛋白質(zhì)結(jié)合才能感染包括肺細(xì)胞在內(nèi)的其他類型細(xì)胞。弗萊徹指出:“這支持了病毒能直接影響大腦的理論模型?!保ㄔ摴ぷ饕寻l(fā)布在bioRxiv預(yù)印本服務(wù)器上,尚未經(jīng)過同行評審。)
另一個團隊成功用SARS-CoV-2感染了多巴胺能神經(jīng)元。這種神經(jīng)元能通過多巴胺進行通信。美國康奈爾大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家陳水冰及其團隊發(fā)現(xiàn),病毒感染會觸發(fā)這些神經(jīng)元(而非其他神經(jīng)元)進入所謂衰老狀態(tài)。這種狀態(tài)可促使細(xì)胞釋放免疫分子。
當(dāng)研究人員尸檢新冠死亡病例的組織時,他們再次在充滿多巴胺能神經(jīng)元的大腦區(qū)域看到與衰老相關(guān)的基因模式。陳水冰認(rèn)為,衰老以及這些細(xì)胞分泌的炎癥因子可能是COVID-19引起的腦損傷以及神經(jīng)系統(tǒng)受潛在影響的基礎(chǔ)。該研究發(fā)表于《細(xì)胞-干細(xì)胞》(Cell Stem Cell)。
因素復(fù)雜
然而,只有少數(shù)腦細(xì)胞在實驗室培養(yǎng)皿中被感染。此外也缺乏COVID-19患者大腦被病毒感染的確鑿證據(jù)。弗萊徹的工作為神經(jīng)元直接感染理論提供了支持,也認(rèn)識到免疫細(xì)胞的重要性。
上述種種研究都指明了潛在治療靶點和生物標(biāo)志物。例如,在陳水冰的工作中,糖尿病藥物二甲雙胍被證明能阻斷病毒誘導(dǎo)的神經(jīng)元衰老過程,是一種潛在治療選項。但COVID-19患者的大腦癥狀可能由多種因素共同引發(fā),這會使認(rèn)知問題的治療變得復(fù)雜,尤其是在長期感染的情況下??藏悹栒f道:“有很多過程同時發(fā)生。我覺得不會有靈丹妙藥?!?/p>
資料來源 Nature