《Science子刊:揭示一部分感染SARS-CoV-2的人长期丧失嗅觉的关键原因》

  • 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
  • 在一项新的研究中,来自美国杜克大学医学院、哈佛医学院和加州大学圣地亚哥分校的研究人员指出一些人在SARS-CoV-2感染之后未能恢复嗅觉的原因与对嗅觉神经细胞的持续免疫攻击和这些细胞数量的相关下降有关。这一发现为这个困扰着数百万在感染这种病毒之后没有完全恢复嗅觉的人的问题提供了一个重要的见解。相关研究结果发表在2022年12月21日的Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“Persistent post–COVID-19 smell loss is associated with immune cell infiltration and altered gene expression in olfactory epithelium”。

    在关注嗅觉丧失的同时,这一发现也揭示了其他长期COVID-19症状---包括全身疲劳、呼吸急促和脑雾---可能也是由类似的生物机制引发的。

    论文通讯作者、杜克大学医学院头颈外科系副教授Bradley Goldstein博士说,“通常与SARS-CoV-2感染相关的第一个症状是嗅觉丧失。幸运的是,许多在病毒感染急性期嗅觉有改变的人将在接下来的一到两周内恢复嗅觉,但有些人没有。我们需要更好地了解为什么这部分人在感染SARS-CoV2后会持续数月至数年的嗅觉丧失。”

    在这项新的研究中,这些作者分析了从24例活组织中收集的嗅觉上皮样本,其中包括9名在感染SARS-CoV2之后存在长期气味丧失的患者。

    这种基于活组织检查的方法揭示了在嗅觉上皮---鼻子中嗅觉神经细胞所在的组织---中,参与炎症反应的T细胞广泛浸润。尽管没有检测到SARS-CoV-2水平,这种独特的炎症过程仍然持续。此外,嗅觉神经元的数量减少了,这可能是由于持续的炎症对这种脆弱的组织造成了损伤。Goldstein说,“这些发现是惊人的。它几乎类似于鼻子中的一种自身免疫过程。”

    Goldstein说,了解哪些部位受损以及哪些细胞类型参与其中,是开始设计新疗法的关键一步。他说,他们感到鼓舞的是,即使在长期的免疫攻击之后,神经元似乎仍能保持一些修复能力。

    Goldstein说,“我们希望,调节这些患者鼻子内的异常免疫反应或修复过程,至少可以帮助部分恢复嗅觉。”他指出,这方面的研究工作目前正在他的实验室进行。

    他说,这些研究结果还可能为其他经历类似炎症过程的长期COVID-19症状的额外研究提供参考。

    参考资料:

    1. John Finlay et al. Persistent post-COVID-19 smell loss is associated with immune cell infiltration and altered gene expression in olfactory epithelium. Science Translational Medicine, 2022, doi:10.1126/scitranslmed.add0484.

    2. Scientists find key reason why loss of smell occurs in long COVID-19
    https://medicalxpress.com/news/2022-12-scientists-key-loss-covid-.html

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/995ee5327357.html
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    • 在一项新的研究中,来自美国哥伦比亚大学和西奈山伊坎医学院等研究机构的研究人员发现了一种可能解释为何COVID-19患者会失去嗅觉的机制。具体而言,他们发现感染大流行病病毒SARS-CoV-2会间接调低嗅觉受体(OR)的作用,即鼻子中神经细胞(即神经元)表面的蛋白,可以探测与气味有关的分子。相关研究结果于2022年2月1日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Non-cell autonomous disruption of nuclear architecture as a potential cause of COVID-19 induced anosmia”。 这项新研究还可能阐明COVID-19对其他类型脑细胞的影响,以及COVID-19的其他挥之不去的神经系统影响,如“脑雾”、头痛和抑郁。 实验表明这种病毒在嗅觉组织的神经元附近的存在带来了能感知并对抗感染的免疫细胞---小胶质细胞和T细胞--的涌入。这些作者说,这些免疫细胞释放称为细胞因子的蛋白,改变了嗅觉神经元的遗传活动,即使这种病毒不能感染它们。根据他们的理论,免疫细胞的活动在其他情况下会迅速消散,而在大脑中,免疫信号的持续存在会降低表达嗅觉受体的基因的活性。 论文共同通讯作者、纽约大学朗格尼医学中心微生物系教授Benjamin tenOever博士说,“我们的发现为COVID-19的嗅觉丧失提供了第一个机制上的解释,而且这可能是新冠长期后遗症(long COVID-19)生物学的基础。除了tenOever团队的另一项研究(Immunity, 2021, doi:10.1016/j.immuni.2021.01.017)之外,这项研究还表明,感染人体中不到1%细胞的大流行病毒SARS-CoV-2如何能够在如此多的器官中造成如此严重的损害。” 结构变化 这些作者说,COVID-19感染的一个独特症状是嗅觉丧失,没有像感冒病毒等其他感染那样的鼻塞。在大多数情况下,嗅觉丧失只持续几周,但对于超过12%的COVID-19患者来说,嗅觉功能障碍持续存在,表现为嗅觉能力持续下降(嗅觉减退)或一个人对同一气味的感知方式发生变化(嗅觉倒错)。 为了深入了解COVID-19诱导的嗅觉丧失,这些作者探索了SARS-CoV-2感染在金仓鼠和从23例人类尸体上提取的嗅觉组织中的分子后果。仓鼠代表了一个很好的模型,它们是比人类更依赖嗅觉的哺乳动物,而且更容易受到鼻腔感染。 这些研究结果建立在多年来的发现之上,即开启基因的过程涉及复杂的三维关系,其中DNA片段根据关键信号或多或少地被细胞的基因读取复合物所访问,一些DNA链形成环结构而产生长距离的相互作用,使基因得以稳定读取。一些基因在开放和活跃的染色质“区室”---容纳基因的蛋白复合物--中运作,而其他染色质区室是紧凑和封闭的,是“核结构(nuclear architecture)”的一部分。 在这项新的研究中,实验证实,SARS-CoV-2感染和对其的免疫反应,降低了影响嗅觉受体形成的染色体DNA链的开放和活性,以及形成环结构激活基因表达的能力。在仓鼠和人类嗅觉神经组织中,这些作者检测到嗅觉受体表达的持续和广泛的下调。他们发布的另一项研究表明嗅觉神经元连接到敏感的大脑区域,鼻腔内持续发生的免疫细胞反应可能影响情绪和清晰思考的能力(认知),这与新冠长期后遗症相一致。 在仓鼠身上记录的实验显示,在可能影响嗅觉的短期变化自然恢复后,嗅觉神经元受体的下调仍然存在。这些作者说,这表明COVID-19对基因表达的染色体调控造成了更持久的破坏,代表了一种“核记忆(nuclear memory)”的形式,即使在SARS-CoV-2被清除后也可能阻止嗅觉受体转录的恢复。 tenOever说,“意识到嗅觉依赖于染色体之间‘脆弱的’基因组相互作用具有重要意义。如果嗅觉基因表达在每次免疫系统以某些方式破坏染色体间的接触时都会停止,那么失去的嗅觉可能作为‘煤矿中的金丝雀’,在其他症状出现之前提供SARS-CoV-2病毒正在破坏脑组织的任何早期信号,并提出治疗的新方法。” 在下一步,这些作者正在研究用类固醇治疗新冠长期后遗症的仓鼠是否能抑制破坏性的免疫反应(炎症)以保护核结构。  参考资料: Marianna Zazhytska et al. Non-cell autonomous disruption of nuclear architecture as a potential cause of COVID-19 induced anosmia. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.01.024. Mechanism Revealed Behind Loss of Smell with COVID-19 https://nyulangone.org/news/mechanism-revealed-behind-loss-smell-covid-19
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    • 美国杜克大学医学中心的一组科学家表示,一些人在感染了新冠后未能恢复嗅觉的原因与嗅觉神经细胞持续受到免疫攻击以及相关细胞数量减少有关。这一发现21日在线发表在《科学·转化医学》杂志上,它为人们提供了一个重要视角,以解答这个困扰数百万新冠感染者的棘手问题。   在关注嗅觉丧失的同时,这一发现也揭示了其他“长期新冠”症状的潜在原因,包括全身疲劳、呼吸急促和脑雾,这些症状可能由类似的生物机制引发。   研究人员称,通常与新冠肺炎感染有关的首批症状之一是嗅觉丧失。许多在病毒感染急性期嗅觉改变的人会在之后一到两周内恢复,但有些人不会,这就需要更好地理解为什么这部分人在感染新冠后会持续数月至数年丧失嗅觉。   包括杜克大学、哈佛大学和加州大学圣地亚哥分校在内的联合研究团队,分析了从24份活检组织中收集的嗅觉上皮样本,其中包括9名得了新冠后长期嗅觉丧失的患者。   这种基于活组织检查的方法揭示了参与嗅觉上皮炎症反应的T细胞在嗅觉上皮中的广泛浸润,嗅觉上皮是嗅觉神经细胞所在的组织。尽管没有检测到达到确诊新冠肺炎的病毒滴度水平,但这种独特的炎症过程仍然存在。   此外,嗅觉感觉神经元的数量减少,可能是由于持续的炎症对脆弱组织的破坏。研究人员称,“这几乎就像是鼻子里的一种类似自身免疫的过程。”   令研究人员感到鼓舞的是,即使在长期的免疫攻击之后,神经元似乎仍保持着一定的修复能力。研究人员希望,调节这些患者鼻子内的异常免疫反应或修复过程可至少帮助部分嗅觉恢复。