肺部是新冠病毒的主要感染部位,这就是我们为什么常说的新冠肺炎。但近期研究表明,大脑是新冠病毒的第二个重点攻击器官。新冠病毒可以通过嗅球入侵神经系统,诱发神经炎症。
大量新冠康复病人,在康复后表现出嗅觉味觉丧失,失眠,疲劳,记忆力减退,认知功能障碍等神经系统症状。发表在JAMA Network Open上的研究指出,在接受新冠病毒感染治疗的患者中,平均出现“脑雾”的时间长达8个月。
脑雾(brain fog)指的是我们的脑力临时出现“短路”的现象,英文也叫 mental fog.它是大脑脑力衰退的一种临时现象,形象来讲像走进了一团浓雾之中,顿时失去了方向的感觉。比如:你开车去超市,进了超市却忘了是打算来买什么东西了。你突然想起一个老朋友,却一时想不起他/她的名字了。你话到嘴边却一时语塞,忘记要说什么了。你经常注意力无法集中,一件很简单的事都无法专心完成。如果你有过这些情况,别担心,不一定是抑郁症,很可能只是脑雾。新冠脑雾(the COVID brain fog)指的是有些感染COVID的人出现的类似症状。
那么,新冠病毒是如何损伤大脑的呢?
新的证据表明,新冠病毒(SARS-CoV-2)攻击大脑的途径可能不只一种:它可以直接攻击特定脑细胞,可以减少脑组织供血,也可以诱导会损害脑细胞的免疫分子的产生。
侵入大脑
新冠病毒可以引起非常严重的后果:一项研究比较了患者感染COVID-19前后的大脑图像,发现大脑皮质多个区域的灰质变少、脑容量变小。新冠病毒可以感染大脑中大量存在、功能丰富的星形胶质细胞。即使星形胶质细胞没有被新冠病毒感染,它们也会受到影响。
发表于《自然》杂志上的一项研究比较了8名COVID-19死者的大脑和14例对照组的大脑。研究人员在感染者的大脑中并没有发现新冠病毒的踪迹,但他们发现,一些星形胶质细胞的基因表达受到了影响,这些细胞不能正常工作。病毒感染似乎会引发全身的炎症反应,这可能会导致穿过血脑屏障的炎症信号,从而破坏大脑中的神经炎症。
供血受阻
越来越多的证据表明,新冠病毒还可以通过减少脑部供血影响大脑,使得神经元的功能遭到破坏,并可能最终因此而死亡。比如,周细胞是一种存在于全身毛细血管中的特殊细胞,研究人员发现,在仓鼠的大脑切片中,新冠病毒会抑制周细胞受体的功能,导致组织内毛细血管收缩。这可能造成供血不足。
来自于德国、法国和西班牙的科学家进行的联合研究表明,新冠病毒不但会攻击肺部,还能够杀死脑细胞,他们将这种脑细胞称作“内皮细胞”,是一种位于大脑周围,负责保护脑部,促进血液流动的重要细胞,内皮细胞的受损会进一步导致脑血管受损,从而影响大脑的认知功能。研究者还发现,新冠感染者大脑中的“弦血管”有所增加,这种血管是阻止血液流动的一种血管,与认知功能障碍,轻度中风等许多病症存在密切的关联。
免疫功能障碍
一些人的免疫系统会在感染后无意制造出攻击自体组织的“自身抗体”(autoantibody),自身抗体可以穿过血脑屏障,会引起长期疾病,如视神经脊髓炎会让人出现视力丧失、四肢无力等症状。这种机制也可能出现在COVID-19中。研究发现,一些抗体可以与脑组织结合,说明它们可能会损伤脑组织。对COVID-19重症患者的血液和脑脊液的研究发现,这些病人体内都产生了能与神经元结合的自身抗体。
就目前的证据而言,还不能肯定这三种机制就是正确的,也无法排除其他潜在的可能性,更无法判断每种机制所占的比例。大部分研究人员倾向于认为,这三种机制同时存在于人脑中。因此,今后的重要目标之一,便是确定每种机制在最终损伤中所占的比重,这将直接决定治疗和药物研发的研究方向。
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1. Andrew C. Yang et al, Dysregulation of brain and choroid plexus cell types in severe COVID-19, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03710-0
2. Douaud G,et al. SARS-CoV-2 is associated with changes in brain structure in UK Biobank. Nature. 2022 Apr;604(7907):697-707.
3. Kreye J, et al. A Therapeutic Non-self-reactive SARS-CoV-2 Antibody Protects from Lung Pathology in a COVID-19 Hamster Model. Cell. 2020 Nov 12;183(4):1058-1069.e19.
4. Franke M, et al. The NLRP3 inflammasome drives inflammation in ischemia/reperfusion injury after transient middle cerebral artery occlusion in mice. Brain Behav Immun. 2021 Feb;92:223-233.
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