研究揭示COVID-19如何直接損害腦細胞
一項新研究表明,SARS-CoV-2病毒如何損害大腦,並可能導致 long COVID患者經常報告的長期神經問題。 發表在《自然-神經科學》雜誌上的新研究首次證明瞭SARS-CoV-2病毒如何直接損害大腦中的細胞。 一個國際科學家小組發現構成血腦屏障的血管細胞可被病毒破壞,這可能導致COVID-19通常報告的短期和長期神經癥狀。
隨著研究人員競相瞭解這種新型冠狀病毒對人體的全部影響,SARS-CoV-2對大腦的影響仍在出現。 在經歷長期的、揮之不去的COVID-19癥狀的人中,通常報告有腦霧等認知問題,而對已故患者的腦組織研究檢測到了炎症的分子標記,表明病毒可以影響大腦。
然而,目前仍不清楚SARS-CoV-2病毒是否進入大腦並直接造成損害,或者神經癥狀是由對病毒的系統性免疫反應引發某種神經炎症而產生的。
今年早些時候,由耶魯大學的神經科學家領導的一項強有力的研究當然證明瞭病毒如何能夠直接感染腦細胞,但對於在現實世界的感染中是否真的發生這種情況仍有爭論。 除了研究已故COVID-19患者的腦組織外,很難發現該病毒是否明確地感染了大腦中的細胞。
這項新研究專注於一種特殊的腦細胞,稱為人腦微血管內皮細胞。 這些細胞是血腦屏障的一個重要組成部分,血腦屏障是説明阻止外來或有毒分子進入大腦的保護牆。 為了研究SARS-CoV-2對這些內皮細胞的影響,研究人員首先觀察了死於COVID-19的病人的腦組織。 參與該專案的神經科學家Jan Wenzel說,與匹配良好的對照組相比,COVID-19患者的死亡細胞數量增加。
“考慮到臨床數據暗示了COVID-19患者的微血管變化,我們開始研究已故COVID-19患者的大腦樣本的微血管,”Wenzel在Twitter上解釋道。 “我們發現死亡的毛細血管數量增加,即所謂的’串聯’血管。”
轉到細胞和動物實驗中,研究人員隨後準確地證明瞭SARS-CoV-2病毒如何能夠殺死這些內皮細胞。 並假設這種損害的後果是大腦區域的血流減少,導致認知問題或神經退行性疾病的風險增加。
“…… 我們認為,SARS-CoV-2對腦內皮細胞的直接感染導致其主要蛋白酶的表達,該蛋白酶可以裂解NEMO,這是一種腦內皮細胞生存所必需的基本蛋白質,”Wenzel說。 “我們的發現可能至少部分地解釋了不僅在COVID-19的急性期而且在長期階段出現的神經系統癥狀,包括得到中風或癲癇發作和 long COVID的風險增加。”
該研究確實樂觀地表明這種損害可能是可逆的,小鼠模型展示了抑制病毒和內皮細胞之間這種破壞性互動的可能方法。 Wenzel還推測,接種疫苗可以減少病毒對血腦屏障的損害。
Wenzel說:”據我們所知,接種疫苗可以防止血管損傷,因為免疫系統對我們血液中的病毒起作用,而內皮細胞是從那裡被感染的。 ”
雖然這項研究是強大而徹底的,但它絕不是SARS-CoV-2對人類大腦有什麼影響的明確答案。 很難自信地斷定在死者腦組織樣本中看到的這些腦損傷跡象是由病毒造成的,也很難知道這種損傷的長期影響。
一些研究人員最近警告說,由於COVID-19的長期影響,未來諸如帕金森病等神經系統疾病的發病率可能會增加。 沒有參與這項新研究的澳大利亞研究員Zoe Hyde說,這些發現肯定了COVID-19對大腦造成損害的潛力,而且這似乎可能導致未來癡呆症的發病率上升。
Hyde最近在Twitter上說:”COVID-19可以造成大腦損傷。 如果我們在未來幾年看到越來越多的成年人患上血管性癡獃,我不會感到驚訝。 ”
其他研究人員對從這項特殊研究中推斷出長期的神經系統問題更為謹慎。 老年醫學家Kate Gregorevic認為,新的研究結果沒有提供關於輕微的COVID-19癥狀是否會影響一個人未來的癡呆風險的洞察力。
“所引用的研究描述了對死於COVID的人所做的一系列腦部解剖,這些人通常是缺氧,大多數是在使用呼吸機數周後死亡,”Gregorevic指出。 “這不能推斷到輕度COVID的人身上。”
這項新研究的合著者Vincent Prevot也比較謹慎,他表示這些發現提出了很多未解答的問題。 他建議,重要的是要意識到SARS-CoV-2對大腦的潛在影響,並在未來幾年內對患者進行監測。
Prevot說:”對SARS-CoV-2感染的嚴重性及其對正常大腦功能的影響的這種認識,對於在未來幾年對受感染的病人進行最佳管理至關重要。 ”
這項新研究發表在《自然-神經科學》雜誌上。