在導致COVID-19 的SARS-CoV-2 病毒出現數年之後，研究人員仍面臨許多未解之謎。例如，我們知道COVID 與各種短期和長期的神經症狀有關，但這些認知問題究竟是病毒直接感染腦細胞的結果，還是僅僅由於更廣泛的全身性發炎反應所致，目前仍不完全清楚。

人類神經元和上皮細胞的共培養。感染SARS-CoV-2 的細胞被染成綠色。可見多個受感染的神經元。細胞核顯示為藍色。圖/巴斯德研究所- Guilherme Dias de Melo

對人類腦組織進行的研究得出了相互矛盾的結果。一些研究發現了SARS-CoV-2 的直接痕跡，而另一些研究則只報告了發炎損傷。動物模型無疑證明了病毒感染大腦的可能性，但人體組織樣本顯然是在病人死亡後採集的，這意味著研究人員只能假設在急性感染期間會發生什麼。

在巴斯德研究所和巴黎城市大學科學家領導的一項新研究中，利用動物模型研究了幾個尚未解決的問題。SARS-CoV-2 病毒如何透過嗅覺系統進入大腦？不同的SARS-CoV-2 變種進入大腦的可能性是大還是小？失去嗅覺是否與病毒進入大腦直接相關？

這項研究利用倉鼠模型，比較了2020 年感染的原始SARS-CoV-2 病毒和隨後的幾種變種，包括Gamma、Delta 和Omicron/BA.1 變種。有趣的是，研究結果證實了流行病學的觀察結果，即在Omicron 感染中急性疾病的嚴重程度會降低，但所有變種都表現出類似的神經侵襲能力。最引人注目的是，無論是否出現嗅覺缺失症狀，所有變異都會感染大腦的嗅覺區域。

第一作者吉列爾梅-迪亞斯-德梅洛（Guilherme Dias de Melo）說：”這表明無嗅覺症和神經元感染是兩種互不相關的現象。如果我們按照這個思路推理，即使是無症狀–因此臨床上是良性的–感染也很有可能表現為病毒在神經系統中的傳播”。

為了準確研究SARS-CoV-2 如何感染腦細胞，研究人員利用了一種名為微流體細胞培養的建模系統。這樣就可以近距離觀察病毒如何在神經元之間移動。研究結果表明，病毒能夠透過被稱為軸突的細胞間微小突起在神經元之間移動。

迪亞斯-德梅洛解釋：”病毒似乎有效地利用了神經元的生理機制進行雙向移動。我們研究的SARS-CoV-2變種–武漢祖代變種、Gamma、Delta和Omicron/BA. 1–在體外感染神經元，並且能夠沿著軸突移動。”

研究人員總結說，這表明所有SARS-CoV-2 變異體都有能力透過嗅覺通路感染大腦，無論臨床疾病表現如何。這意味著，即使是輕度感染也有可能導致病毒滲入大腦。

該研究的另一位作者埃爾韋-布爾希（Hervé Bourhy）說，未來的工作需要探索急性SARS-CoV-2腦部感染與Long-COVID中出現的持續症狀之間的關係。

Bourhy說：「下一步我們將從動物模型中了解病毒是否能在急性感染期後在大腦中持續存在，以及病毒的存在是否能誘發持續性發炎和長期COVID病例中描述的症狀，如焦慮、憂鬱和腦霧。”

這項新研究發表在《自然通訊》（Nature Communications）上。