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感染了新冠,怎麼也會損傷大腦?

感染了新冠,怎麼也會損傷大腦?

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記者 劉亞東A

感染了新冠,怎麼也會損傷大腦?

來源:十點科學

作者:陸淑媛

越來越多的研究發現,新的冠狀病毒可能會以多種方式影響大腦。了解它将直接決定後續治療和藥物開發的方向。

感染了新冠,怎麼也會損傷大腦?

作者|大阪大學陸秀源前沿免疫學研究所

新的冠狀病毒仍在迅速蔓延,截至2021年8月17日,全球有超過2億例感染和440多萬例死亡,确診病例超過2400萬例。不難看出,康複人數也接近2億。

康複者的反應各不相同,根據患者的大小,他們在繼發性症狀中的多樣性被放大到不可忽視的水準。

最近,幾個國家的研究人員通過對新的冠狀動脈患者和康複者的研究,解釋了新型冠狀病毒對神經系統影響的可能途徑。越來越多的證據表明:

即使新的冠狀病毒從體内完全移除,其影響仍可能以多種方式隐藏在大腦深處。

新型冠狀病毒影響神經并引起各種症狀

先前的研究表明,除了典型的呼吸道症狀外,新冠肺炎的主要症狀和後遺症是倦怠,肌肉疲勞,嗅覺障礙,脫發,心悸和關節疼痛。

這些症狀是相對外部的,患者很容易判斷他們的身體狀況在病前和病後是否發生了變化。然而,相當多的人報告說,他們在疾病過程中甚至在康複後都經曆了與神經系統相關的症狀,如注意力喪失,記憶力減退和睡眠障礙。

這些現象相對不顯眼,很多時候患者很難判斷症狀是否真實。來自他人的困惑更加強大:是心理行為嗎?看看你的嬌小。不要假裝生病,不想努力學習?

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一些神經系統症狀被認為是心理上的。|想法

根據世界各國關于新冠肺炎康複的統計結論,約20%的康複患者自訴,存在各種形式的神經系統功能減弱。這些人的相關症狀大多會在幾個月内逐漸消失,但有些人在早期恢複良好,突然在發作中,有些恢複甚至半年後仍未完全擺脫神經系統後遺症的麻煩。

這些症狀在醫學和健康科學中被稱為"腦霧",來自英語單詞brainfog,它以圖形方式描述了"大腦看起來朦胧而模糊"的狀态。

雖然現階段沒有明确的生理名額來确定腦霧的程度,或者定義腦霧的程度,但腦霧的概念已經在醫學界得到了廣泛的接受。除了新冠,許多其他疾病也會引起腦霧,例如,很大一部分癌症化療患者會發展成腦霧。

好萊塢女演員艾麗莎·米蘭諾(Alyssa Milano)是衆多患有腦霧的新冠肺炎患者之一。她去年患上了新冠冕,雖然最終康複了,但腦霧的症狀影響了她的生活很長一段時間。在去年十月的一次采訪中,她向公衆詳細介紹了自己從疾病中康複的情況。

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米蘭伊麗莎|線上圖檔

"出院後我經曆的第一個後遺症是胃痛,這很奇怪,我從來沒有遇到過這樣的事情。在接下來的三天左右的時間裡,我從未顯得如此疲憊和疲憊。然後我開始嚴重脫發,這對演員來說尤其痛苦。直到現在,我已經離開醫院五個月了,但我似乎還沒有完全康複。除了上述症狀,對我來說最痛苦的事情是腦霧。我很難集中注意力,失眠,偶爾忘記我應該做什麼。

同樣,也有許多關于腦霧對新冠恢複劑的長期影響的報道。例如,一些在疾病發生前表現良好的青少年發現,他們的認知功能在疾病發生後的一段時間内顯着下降。這對他們在學校的表現造成了影響。

一名15歲的年輕人告訴記者,他不知道自己的成績是否會回到最高年級。"如果我不能盡快提高,我想我很害怕,我不想再經曆一次。

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腦霧會影響一個人的認知功能。|想法

大腦不容易被侵入,但偶爾會被侵入

從理論上講,幾乎所有的傳染病都可以攻擊大腦。病原體随着血液循環在全身循環,一旦感染中樞神經系統,就可能引起危及生命的症狀。

但作為人體最有價值的器官,大腦永遠不會袖手旁觀。數百萬年的生物進化為我們的大腦設計了一種複雜的防禦機制。這就是"血腦屏障"。

它就像一個金鈴铛罩,充當大腦守護者的角色。

血腦屏障本質上是一個特殊的毛細血管網絡。

我們體内的毛細血管通常充當物質的運輸終端,将營養物質輸送到全身,并将細胞代謝中的廢物回收到血液循環系統中。他們就像街上的快遞站,運送貨物并收集它們。但他們對貨物的檢查并不多,有時一些"違禁品"也會捕魚。絕大多數病原體,甚至是癌細胞,都可以通過毛細血管感染健康組織。

大腦中的血腦屏障由内皮細胞中更緊密的毛細血管和外周神經膠質細胞組成。它允許氧氣,水,葡萄糖和大腦所需的其他營養物質自由通過(水溶性分子如酒精也可以鑽入虛空),但可以防止細菌和大多數有毒物質侵入大腦。

這就像一個更專業的快遞站,不僅要明确允許傳遞的包裹,還要嚴格檢查以阻止違禁品流入大腦。

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血腦屏障為大腦提供特殊保護,并防止大分子進入和離開。|xvivo.com

在大多數情況下,血腦屏障是值得信賴的。不幸的是,它并不完美。

首先,它的"檢查"機制過于僵化,我們期望輸送到大腦的一些物質被它攔截。例如,有些用于保護身體的免疫細胞,或者一些藥物用于治療腦部疾病。這就是為什麼很難治療腦部疾病的原因。

此外,其防線不是實金湯,一些病原體或"異常"分子,還有一種"混清"的做法。

病原體突破血腦屏障的方式有兩種,一種是"實體"攻擊,即硬性突破,另一種是"魔法"攻擊,可以算是變相攻擊。

實體攻擊是狂犬病病毒和各種腦炎病毒的最典型。它們在一定條件下可以突破血腦屏障,進而感染腦組織,在免疫力難以達到的地方繁殖,直接損害中樞神經系統。是以要對付這些疾病,我們需要盡早阻止它們在血腦屏障上的突破。一旦病毒進入大腦,它可能非常困難,常見的治療方法很難使用。例如,狂犬病幾乎100%的死亡發生在中樞神經系統。

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雖然血腦屏障保護大腦,但它也成為治療腦病的障礙。

圖為狂犬病病毒。|快門庫存

好在這種病毒中隻有少數幾種,新冠病毒沒有這樣的技能。然而,由于它可以引發腦霧等神經症狀,它必須意味着它可以以某種方式作用于大腦。這是醫學領域重點關注的領域之一,也是本文提到的一系列新研究的重點。

魔法攻擊,新冠病毒技巧陰性

在疫情爆發的早期,研究人員推測,新的冠狀病毒可能以某種方式進入大腦并感染神經元,導緻腦損傷。

例如,一些科學家認為,新的冠病毒可能通過與大腦相鄰的嗅粘膜進入大腦,即鼻腔的内表面。這也是鼻拭子取樣的地方。但随後的研究發現,這種新型冠狀病毒實際上突破了血腦屏障并在大腦中繁殖,甚至沒有顯着損害神經元。

但這并不意味着新的冠狀病毒不會影響大腦功能。新的證據表明,新型冠狀病毒可能以多種方式攻擊大腦,包括直接攻擊特定腦細胞,減少腦組織的血液供應,以及誘導産生損害腦細胞的免疫分子。

首先,新的冠病毒可以感染大腦中存在的大量功能性星形膠質細胞。

這些細胞具有多種功能,包括為神經元的正常功能提供營養,一旦它們受到攻擊,神經元也會受到影響。研究人員認為,這可以解釋一些神經系統症狀,特别是疲勞,抑郁和腦霧。"這些症狀可能不反映神經元的損傷,但它們可能反映一些功能障礙。

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星形神經膠質細胞,為神經元提供營養。|維基百科

其次,新的冠病毒還可以通過減少大腦的血液供應來影響大腦,導緻神經元功能紊亂,并可能最終死亡。

例如,周細胞是在整個身體毛細血管中發現的特殊細胞,研究人員發現,在倉鼠的大腦切片中,新的冠狀病毒抑制了外周細胞受體的功能,導緻組織中的毛細血管收縮。這可能導緻血液供應不足。

最後,一些神經系統症狀和損傷可能來自人體自身對新型冠狀病毒的過度反應。

有些人的免疫系統在感染病毒後,無意産生攻擊自身組織的"自身抗體",進而引發發炎。例如,視神經性脊髓炎,人會出現視力喪失、四肢無力等症狀。

已經有證據表明,自身抗體可以穿過血腦屏障,這可能是記憶障礙和精神疾病的原因。新的研究證明,體内的一些新的冠抗體可以與腦組織結合,這表明它們有可能損害腦組織。

當然,就證據而言,不能确定這三種機制是否正确,也不能排除其他潛在的可能性,更不用說判斷每種機制的比例了。

大多數研究人員傾向于認為,這三種機制同時存在于人腦中。是以,未來的重要目标之一是确定每種機制在最終損傷中的比例,這将直接決定治療和藥物開發的方向。

回顧整個抗疫過程,這個糾纏了近兩年的人類對手,實實在在的傷勢和狡猾。如果最終的研究證明它确實可以繞過血腦屏障,對大腦産生各種不良影響,那麼我們對生物的敬畏可能會多一點。

(負責高培軒)

資源:

1. 您是否患有"新冠病毒大腦"?你不是 alonehttps://www.smh.com.au/lifestyle/health-and-wellness/are-you-suffering-from-covid-brain-you-re-not-alone-20200923-p55yk6.html

2."這很可怕":Alyssa Milano詳細介紹了由于COVID-19引起的脫發,"腦霧"https://www.usatoday.com/story/entertainment/celebrities/2020/10/09/alyssa-milano-covid-19-lingering-symptoms-hair-loss-brain-fog/5939135002/

3. 最新公布的植物體質後的痛苦 https://www.nhk.jp/p/special/ts/2NY2QQLPM3/blog/bl/pneAjJR3gn/bp/paQYvZL26a/

4.絕症後"疫後"免疫系統 https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC211RI0R20C21A4000000/

5. 一名 15 歲的青少年描述了長期感染新冠肺炎的感受,從忘記前一天的功課到坐在淋浴中以避免暈厥 https://www.businessinsider.in/science/news/a-15-year-old-described-what-it-was-like-to-have-long-covid-from-completely-forgetting-the-previous-days-schoolwork-to-having-to-sit-in-the-shower-to-avoid-fainting/articleshow/85193261.cms

6. SARS-CoV-2與ACE2的結合觸發了細胞周圍介導的血管緊張素誘發的腦毛細血管 constrictionhttps://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.04.01.438122v1

7. 用于SARS-CoV-2感染 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.02.09.430349v1 的人三維神經組裝體模型

8. 重症COVID-19 https://www.nature.com/articles/s41586-021-03710-0 中腦和脈絡叢細胞類型的失調

9. SARS-CoV-2感染COVID-19患者的腦星形膠質細胞并損害神經元活力

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.09.20207464v4