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导致 COVID-19 患者失去嗅觉的关键可能是炎症,而不是病毒本身

导致 COVID-19 患者失去嗅觉的关键可能是炎症,而不是病毒本身

04/18/2022

由约翰·霍普金斯医疗集团所领导的研究发现炎症引起的神经损伤会削弱大脑的气味信号

嗅觉丧失症,即失去嗅觉,是与新冠病毒疾病 (COVID-19) 相关的常见且通常是长期的症状,它会严重影响一个人的生活质量,使品尝食物、检测环境中的空气危害和执行其他依赖于感官的功能变得极其困难。

虽然 COVID-19 介导的嗅觉丧失的破坏性影响是众所周知的,但其背后的生物学机制仍然是一个谜。在今天发表在《美国医学会神经病学杂志》上的一项由约翰·霍普金斯医疗集团领导的团队研究中表明,当身体的免疫系统对 SARS-CoV-2 感染作出反应时,嗅觉丧失很可能是发生炎症的附带后果,而不是病毒的直接作用。

研究的主要作者,约翰·霍普金斯大学病理学副教授 Cheng-Ying Ho 教授 (M.D., Ph.D.) 表示:“作为一名神经病理学家,我想知道为什么丧失嗅觉是 COVID-19 的一个非常常见的症状,而不是其他呼吸道疾病。”“因此,我们决定对嗅觉机制进行深入的研究,看看当 SARS-CoV-2 侵入人体时,细胞水平实际上发生了什么事。”

为了进行调查,Ho 教授和她的同事从 23 名死于 COVID-19 和一个对照组的患者的大脑底部的嗅球(传递携带气味信息的神经脉冲的部位)中收集了组织。对照组由 14 名死于其他原因的人所组成,他们在死亡之时体内并没有被检测到 SARS-CoV-2 病毒。

所有收集的组织已进行了任何可检测到的 SARS-CoV-2 颗粒的评估;使用光学和电子显微镜检查其中的细胞、血管和神经元(神经细胞)的结构和特征; 以及存在的轴突(传递电脉冲的神经元部分)的数量。从三名患者的临床记录和其余患者的家庭访谈中获得了有关嗅觉和味觉的信息。

23 名 COVID-19 患者中有 3 名被确定失去了嗅觉,4 名嗅觉能力下降以及2 名同时失去嗅觉和味觉。对照组的 14 名患者中没有人被确定为失去嗅觉或味觉。

研究人员想从他们对两组的研究中了解三件事:嗅觉系统中神经元的退化(损伤)水平、嗅觉轴突丢失的数量以及微血管病变(小血管疾病)的严重程度。Ho 教授表示,他们的发现并不出人意料。

Ho 教授表示:“当我们将没有 COVID-19 的患者的组织与感染 SARS-CoV-2 的患者(尤其是那些嗅觉减弱或完全丧失嗅觉的患者)的组织进行比较时,我们发现 COVID-19 患者的血管损伤程度更严重,并且嗅球中的轴突量要少得多。”“研究结果并没有在我们对年龄的影响进行统计控制时出现任何变动,这强烈表明这些影响与年龄无关,而是与 SARS-CoV-2 感染有关。”

然而,Ho 教授表示,研究人员对该研究的另一个主要发现感到惊讶。那就是尽管神经和血管受损,在大多数 COVID-19 患者的嗅球中并未检测到 SARS-CoV-2 颗粒。

她解释道:“之前所进行的调查只依赖于组织的常规病理检查,而不是我们所进行的深入和超精细分析。该调查推测嗅觉神经元和嗅球的病毒感染可能在与 COVID-19 相关的嗅觉丧失中起作用。”“然而我们的研究结果表明,嗅觉上皮细胞的 SARS-CoV-2 感染会导致炎症,进而损害神经元,减少可用于向大脑发送信号的轴突数量,并导致嗅球功能失调。”

研究人员接下来计划对死于 SARS-CoV-2 delta 和 omicron 变体的患者的组织进行后续研究。

Ho 教授表示:“我们希望将这些组织中所发现的任何轴突损伤和球茎功能障碍与我们在携带原始病毒株的患者中观察到的情况进行比较。”“这样,我们将能够更好地预测 delta 和 omicron 是否或多或少会导致嗅觉丧失。”