發布時間: 2020-04-15 09:39
COVID-19的神經學意義引起關註
在COVID-19中，腦感染可能導致呼吸衰竭。
病毒學家提醒醫生們，有壹種可能有助於解釋COVID-19最令人費解的兩個方面：為什麽疾病的嚴重程度差別如此之大，以及感染是如何致命的。在嚴重的情況下，病毒可能通過鼻腔的嗅神經進入大腦，並損害控制呼吸的神經元。
“醫生應該意識到這種可能性，”魁北克省拉瓦爾市魁北克大學阿曼德·弗拉皮爾研究所病毒學教授皮埃爾·塔爾博特警告說。他說：“這可能不僅僅是肺炎（殺死病人）——病毒可能會感染大腦。”。
這是李彥超、白萬珠和川端康夫在中國吉林大學和日肯腦科學的壹篇新論文中得出的結論。據作者介紹，在中國接受重癥監護的COVID-19患者無法自主呼吸，許多患者出現頭痛、惡心、嘔吐等神經癥狀。ICU患者幾乎全部（89%）不能自主呼吸，約半數重癥監護患者短時間內病情加重，死於呼吸衰竭。
塔爾博特同意這些作者的結論，即控制呼吸的神經元可能受到感染。他說：“這是可信的，而且是壹個重大觀察。”。
愛荷華大學微生物學家斯坦利·珀爾曼（Stanley Pearlman）對冠狀病毒感染方式的研究表示贊同。他說：“這很可能發生在壹小部分COVID-19患者身上。”。“也許是病情最嚴重的。”
在過去的25年裏，塔爾博特和他的同事研究了冠狀病毒是如何通過嗅覺神經感染大腦的。他說：“鑒於我們對人類冠狀病毒引起普通感冒的研究結果，我認為我們不應該放棄對引起COVID-19病毒的這種可能性。”。
導致COVID-19的冠狀病毒直到幾個月前才被發現，所以目前還沒有什麽信息，該病的臨床癥狀仍在研究中。塔爾博特說，導致高達30%普通感冒的人類冠狀病毒在基因上與導致COVID-19的冠狀病毒相似，但已經很好地證實，許多類型的病毒可以通過嗅覺神經進入大腦。名單上包括甲型流感、皰疹、西尼羅河、基孔肯雅病毒，最引人註目的是SARS-CoV，這是與導致COVID-19的新型冠狀病毒最密切相關的病毒。事實上，引起SARS的SARS-CoV與引起COVID-19的SARS-CoV2有79%的基因同源性。這兩種病毒通過與同壹細胞受體（ACE2）結合攻擊細胞，它們引起類似的疾病癥狀，包括呼吸窘迫、發燒和高致死性肺炎。
對先前死於與SARS和MERS密切相關的冠狀病毒爆發的患者的屍檢研究發現，患者的大腦中存在SARS- cov病毒。壹旦進入大腦，這種病毒幾乎只存在於神經元內，而不是其他類型的腦細胞(神經膠質)內，這表明了壹種跨神經元感染模式，而不是全系統感染侵入大腦並通過血腦屏障進入大腦，這也有可能發生。
有證據表明，COVID-19也可能發生腦感染。中國新聞機構新華社3月初報道稱，北京壹家醫院的壹名56歲患者出現神經癥狀，醫生稱其為“意識受損”。醫生對病人的腦脊液進行了檢查，診斷為病毒性腦炎。醫生認為，病毒性腦炎是壹種腦炎，是由COVID-19病毒引起的。2月25日，在預印服務器medRxiv上發布的壹份非同行評審的研究報告報告了在武漢三家醫院治療的214名患者中，78例嚴重的covid19的神經癥狀。
這種神經系統癥狀可以由全身性疾病引起，但是冠狀病毒可以感染神經元。COVID-19的神經感染發生率尚不清楚，因為在屍檢中通常不采集嗅覺和腦組織樣本。這種疾病主要攻擊肺部，但涉及神經感染的病例將是最可怕的。雖然神經元可以被感染，但是冠狀病毒感染大腦的途徑在人類身上並不為人所知。Pearlman解釋說，當病人死亡並進行屍檢時，病毒進入大腦的路徑被遍布全身的感染所掩蓋。
由於倫理原因，SARS模式和COVID-19感染的實驗研究不能在人類身上進行，實驗室研究中沒有人類ACE2受體的動物也不能進行研究。為了克服這個問題，Pearlman和他的同事通過基因工程使老鼠表達人類受體。他在2008年發表的關於SARS-CoV的實驗表明，當病毒通過鼻腔傳遞給經過基因改造以表達人類ACE2受體的老鼠時，它會通過嗅覺神經擴散到大腦。此外，SARS病毒直接註射到小鼠的大腦中是致命的，盡管這種感染方式不會導致肺部感染和肺炎。在這個病例中，呼吸衰竭是由控制呼吸的大腦神經元感染引起的。
最近的報道稱，喪失嗅覺可能是COVID-19的早期癥狀，這為嗅覺神經和大腦的病毒感染提供了更多的間接證據。“嗅覺缺失通常是中樞神經系統受損的第壹個癥狀，”塔爾伯特指出。“這可能是帕金森氏癥和阿爾茨海默氏癥等疾病的第壹個癥狀，所以它表明，病毒可以到達大腦，並可能導致嗅覺喪失，這是病毒通過嗅覺神經傳播的結果。”然而，他警告稱，此類報告目前還只是傳聞，但應密切監控。
英國鼻學會和英國耳鼻喉科醫師協會的負責人寫道：“韓國、中國和意大利已經有很好的證據表明，有相當數量的COVID-19感染患者出現了嗅覺喪失或嗅覺減退。”。
據報道，在德國，超過三分之二的確診病例有嗅覺缺失。在韓國，檢測更為普遍，30%的陽性患者在其他輕微病例中表現為主要癥狀，有嗅覺異常，”英國組織的官員繼續說。美國耳鼻喉科學會（American Academy of otophongology）敦促將嗅覺喪失和相關癥狀納入COVID-19的診斷標準。
另壹方面，鼻腔感染常常通過影響鼻腔的感覺受體而不是大腦來引起嗅覺缺失。在大多數情況下，正常的嗅覺在呼吸道感染後大約14天內恢復。然而，對嗅覺神經或大腦的損傷會導致更持久或永久性的缺陷。Talbot對引起普通感冒的人類冠狀病毒小鼠的研究表明，感覺受體和嗅神經的感染可以同時發生，冠狀病毒感染嗅神經有多種途徑。
塔爾博特說，神經元是否具有ACH2受體目前是壹個爭論的問題，但他的研究表明，嗅覺神經和大腦可以通過所謂的“受體獨立傳遞”受到感染，這是他實驗室目前的研究重點。其機制尚不清楚，但他認為“內吞是病毒進入細胞的壹種方式，因此可能不需要受體。”（內吞是細胞吞噬各種物質，包括顆粒和微生物的過程。）
重要影響
肺部感染是COVID-19疾病的主要模式，但冠狀病毒可引起神經感染。目前尚不清楚COVID-19中的此類病例數量，但由於感染人數眾多，預計會有許多病例，而且這些病例將是最嚴重的病例。在嚴重的COVID-19病例中，腦感染可能導致呼吸衰竭，這壹可能性具有重要意義。在當前的流感大流行中，呼吸器和其他醫療資源嚴重緊張，例如，迫使意大利的醫生做出心碎的決定，如果沒有足夠的資源，病人可以優先考慮哪些。
塔爾博特說，醫生們需要知道COVID-19中腦部感染的可能性，但他補充說，“很難想象我們能解決中樞神經系統感染導致呼吸衰竭的問題。”人們通常會戴上呼吸器來維持呼吸，直到肺炎或其他呼吸問題得到治療，但是，如果疾病已經破壞了他們的呼吸能力，他們將無法生存，那麽這樣做有意義嗎？U、 美國醫生發現，壹些存活下來的COVID-19患者不能脫下呼吸器。
神經感染的另壹個後果是，急性疾病患者的康復將受到關註。大流行來的如此突然，感染的可能的長期後果是未知的。例如，嗅覺喪失是否是永久性的尚不清楚，但最近的研究報告稱，在壹些病例中，在病人康復數周後仍可檢測到該病毒，而在壹名病人康復後長達37天的時間內，仍可檢測到該病毒。其他感染神經元的病毒可以存活壹生，比如引起唇皰疹的皰疹病毒(HSV-1)和引起帶狀皰疹的水痘病毒(水痘)。這是因為大多數神經元，不像大多數其他細胞，在壹生中都不會被取代。因此，在最初的肺部感染和大流行結束後很長壹段時間內，SARS-CoV2也可能駐留在神經元內。
照片來源:帕特裏夏·迪爾拍攝的《美國陸軍》
R. Douglas Fields, Ph.D., teaches at the University of Maryland, College Park and is the author of the book Why We Snap.
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