《感染新冠为什么会眼睛痛?最新研究揭示新冠病毒会引起视网膜炎症、影响深度知觉》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2023-01-03
  • 新冠感染往往会引起发烧、咳嗽、肌肉酸痛等症状,这些症状通常伴随着感染的结束而逐渐消失。但是,也有少部分治愈者会表现出轻度或重度的后遗症,常见的有脑雾、嗅觉味觉失灵等问题。

    同时,也有不少 COVID-19 患者在感染时会出现眼睛疼痛、发炎的症状,但是关于 SARS-CoV-2 对眼睛的影响仍然缺乏科学认知。

    近日,一项发表在 Nature 子刊 Nature Communications 的题为:Ocular tropism of SARS-CoV-2 in animal models with retinal inflammation via neuronal invasion following intranasal inoculation 的研究论文,揭示了新冠病毒感染对眼睛的不良影响。该研究以小鼠为模型,发现新冠病毒可以通过三叉神经和视神经感染大脑和眼睛,并引起视网膜炎症和深度知觉的降低。

    为了研究 SARS-CoV-2 感染是否会引发眼部疾病,研究人员使用 K18-hACE2 转基因小鼠评估了呼吸道感染 SARS-CoV-2 的眼部趋向性。

    研究人员在小鼠鼻内接种了 SARS-CoV-2 病毒或 PBS 缓冲液,在接种后第 6 天,接种 SARS-CoV-2 的小鼠出现流泪和眼部分泌物增加。随后,研究人员评估了小鼠眼中 SARS-CoV-2 的存在,发现小鼠眼睛中的感染性病毒滴度与从肺部中的病毒滴度一样高。

    接下来,他们使用免疫荧光染色检测了感染小鼠视网膜切片中的病毒刺突蛋白(S 蛋白),发现 S 蛋白主要位于在视网膜的神经节细胞层中,并与视网膜神经节细胞的标记物 γ-突触核蛋白共定位,表明被感染的细胞可能是视网膜神经节细胞。

    研究人员对 SARS-CoV-2 感染小鼠的眼部组织切片做了进一步的检查,以分析感染后的组织病理学和炎症变化。与对照组相比,SARS-CoV-2 感染组小鼠的视网膜厚度显著增加了 1.62 倍。对照组视网膜平均厚度为 46.27μm,感染组视网膜的平均厚度则达到了 75.14μm,在神经节细胞、内核层和外核层诱导大量浸润性炎症细胞的积累。

    为了确定浸润的免疫细胞,研究人员使用免疫荧光染色法对眼睛进行 CD3+ T、CD4+ T 和 CD8+ T 细胞、巨噬细胞和 GR1+中性粒细胞染色。发现在感染后的第六天,感染小鼠眼睛中的 T 细胞和中性粒细胞水平高于对照组小鼠。此外,多重免疫分析显示,促炎细胞因子和趋化因子水平升高,包括 G-CSF、IP-10、MKC、MCP-1、MIP-2、IL-6 和 IL-12。

    这些发现表明,在 K18-hACE2 小鼠的眼睛中,感染 SARS-CoV-2 促进了视网膜炎症和促炎细胞因子和趋化因子的产生。

    接下来,研究人员评估了视网膜炎症对视觉功能的影响。通过视觉悬崖测试发现有眼部症状的 SARS-CoV-2 感染的小鼠通过平台的时间延长,表明感染小鼠的深度知觉受到影响。

    不过,无论是否有眼部症状,踏上悬崖边的小鼠数量没有差异,这表明病毒感染引起的视网膜炎症不会加剧视网膜变性或视力丧失。

    SARS-CoV-2 通过三叉神经和视神经侵入眼睛和大脑

    为了研究 SARS-CoV-2 感染大脑和眼部的传播途径,研究人员使用了不同的接种方式感染小鼠(IN:鼻腔感染,IT:支气管感染,IC:脑内注射感染,ED:眼睛感染,IV:尾静脉注射)。通过不同的接种途径,他们发现在小鼠模型中 SARS-CoV2 通过三叉神经(TN)和视神经(ON)的神经入侵来感染眼睛和大脑,而眼部感染并不会引起中枢感染和肺部感染。

    综上所述,该研究中发现在小鼠模型中,SARS-CoV-2 可以通过三叉神经和视神经传播到大脑和眼睛,引起视网膜炎症、促炎细胞因子的产生和深度知觉的降低。

    该研究的作者 Suresh Mahalingam 教授认为:当视神经发炎、异常的液体积聚和免疫细胞浸润导致视网膜变厚时,该病毒会开始影响视力。他还强调,这并不是眼组织的永久性退化。动物模型和人类患者报告的数据中显示,当感染消失后,视力问题也会随之消失,并没有留下相关后遗症。

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/689fe54265fc.html
相关报告
  • 《Nat Commun:动物研究揭示新冠病毒可以感染眼睛》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-12-28
    • 科学家们研究了导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2是否能影响感染者的视觉和深度感知。在一项新的研究中,来自澳大利亚格里菲斯大学和韩国化学技术研究院等研究机构的研究人员想要了解SARS-CoV-2如何影响眼睛,以及它是否可以作为一种病毒感染途径。他们发现眼睛和三叉神经(trigeminal nerve)容易受到SARS-CoV-2的影响,而且在动物模型中,这种病毒可以通过呼吸道,经由大脑感染眼睛。相关研究结果于2022年12月12日发表在Nature Communications期刊上,论文标题为“Ocular tropism of SARS-CoV-2 in animal models with retinal inflammation via neuronal invasion following intranasal inoculation”。 论文共同作者、格里菲斯大学的Suresh Mahalingam教授说,当视神经炎症、异常液体堆积和免疫细胞浸润导致视网膜变厚时,SARS-CoV-2就会开始影响视力。“这种病毒可以通过眼睛后面的神经组织感染眼睛,这些神经组织在眼睛的视觉方面起着作用,并为视觉目的发送信号。这种视网膜炎症的结果是由于视力模糊而导致深度感知的下降。”这种视力模糊似乎只是症状性的,而不是眼睛组织的永久性变性。它也只可能影响非常少的人。 论文共同作者、格里菲斯大学博士生Wern Hann Ng先生说,虽然很多关于COVID-19的研究都集中在呼吸道感染上,特别是在肺部和鼻腔区域,但对眼睛的关注却不多。 他说,“我们发现这种病毒确实可以通过正常的鼻内途径感染眼睛,但如果这种病毒的飞沫直接接触到眼睛,也可以感染眼睛。为了感染组织或器官中的特定细胞,这种病毒会附着在ACE2受体上,这种受体在肺部、扁桃体、鼻腔、肾脏和心脏中大量存在,这就是为什么针对这些器官发表了很多报告,但是我们发现ACE2受体在眼睛中也存在,因此有利于感染。” 这些研究结果使人们对COVID-19疾病有了新的认识,并可能促进开发针对COVID-19患者的治疗策略。 参考资料: Gi Uk Jeong et al. Ocular tropism of SARS-CoV-2 in animal models with retinal inflammation via neuronal invasion following intranasal inoculation. Nature Communications, 2022, doi:10.1038/s41467-022-35225-1.
  • 《研究揭示新冠病毒如何影响心脏》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-10-08
    • 澳大利亚昆士兰大学日前发布消息说,一项新研究揭示了新冠病毒如何对心脏产生影响,以及其与流感病毒对心脏影响的差异,这为治疗新冠病毒感染所引起的心脏损伤提供了思路。 这项由昆士兰大学领衔的研究已发表在《免疫学》月刊上。研究报告作者之一、昆士兰大学的库拉辛哈博士说:“与2009年流感大流行相比,新冠导致了更严重和长期的心血管疾病,但在分子层面上,是什么因素导致了这样的现象尚不清楚。” 据介绍,新研究使用了从7名新冠患者、2名流感患者和6名对照组患者遗体上采集的心脏组织样本进行分析。 结果显示,研究人员在流感患者的心脏样本上发现了较强的炎症,而在新冠患者的心脏样本中则发现了与脱氧核糖核酸(DNA)损伤和修复相关的组织变化。研究人员表示,新冠病毒很可能是直接对心脏的DNA产生影响,而不仅仅是通过引发炎症带来连锁反应。 库拉辛哈说,DNA损伤和修复机制会造成基因组的不稳定,并且与糖尿病、癌症、动脉粥样硬化和神经退行性疾病等慢性疾病有关。 昆士兰大学教授约翰·弗雷泽说,这项研究表明新冠病毒和流感病毒对心脏组织会带来不同的影响,这提供了更多证据证明新冠病毒并非“与流感病毒相似”。未来团队希望通过更大规模的队列研究来开展深入调查。