《Science:探究新冠肺炎引起的一系列神经系统症状》

  • 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:2022-02-20
  • SARS-CoV-2最初被确定为一种呼吸道病毒,但它可以影响整个身体,包括神经系统。在2022年1月21日的Science期刊上发表的一篇标题为“Nervous system consequences of COVID-19”的观点类型文章中,美国国家卫生研究院(NIH)下属的国家神经疾病与中风研究所(NINDS)临床主任Avindra Nath医学博士和耶鲁大学医学院的Serena Spudich医学博士强调了目前已知的SARS-CoV-2对大脑的影响,增加对新冠长期后遗症的根本原因的研究的重要性,以及治疗它的症状的可能方法。

    已报道的急性COVID-19的神经系统症状包括味觉和嗅觉丧失、头痛、中风、谵妄和脑部炎症。SARS-CoV-2似乎没有广泛感染脑细胞,但是这些神经系统影响可能是由免疫激活、神经炎症和脑血管损伤引起的。

    急性SARS-CoV-2感染有时会导致长期影响,这些影响被统称为“新冠长期后遗症(long COVID)”,并可能包括大脑和神经系统的一系列症状,从味觉和嗅觉丧失、注意力受损、疲劳、疼痛、睡眠障碍、自主神经紊乱和/或头痛到心理影响,比如抑郁或精神病。

    Nath和Spudich博士概述了目前对急性SARS-CoV-2感染的潜在身体反应的科学理解,以及这些反应如何可能导致新冠长期后遗症的症状。他们还将新冠长期后遗症患者所经历的症状与患有肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征(myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome, ME/CFS)或后莱姆病(post-Lyme disease)的患者相提并论,这表明可能存在共同的风险因素。

    最后,由于症状因人而异,而且许多新冠长期后遗症患者在遭受相对温和的SARS-CoV-2感染之前是健康的,这些作者强调迫切需要进行大量研究,以确定新冠长期后遗症的全部范围及其原因。这类研究将包括仔细探究按具体症状分类的新冠长期后遗症患者,这对于开发诊断和治疗工具以识别和治疗这个正在日益严重的公共健康问题至关重要。美国NIH RECOVER COVID倡议是一项雄心勃勃的研究计划,旨在实现这些目标。

    参考资料:

    Serena Spudich et al. Nervous system consequences of COVID-19. Science, 2022, doi:10.1126/science.abm2052.

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6795363.html
相关报告
  • 《JAMA:探究美国新冠肺炎疫情期间的超额死亡人数》

    • 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:2020-10-20
    • 新型冠状病毒SARS-CoV-2导致2019年冠状病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。之前对COVID-19大流行期间的超额死亡人数(excess death)---指的是观察到的死亡人数与预期死亡人数之间的差距---的研究发现,公开报告的COVID-19死亡人数低估了全部死亡人数,其中包括记录在案的和未记录在案的由这种病毒感染造成的死亡人数,以及因这次大流行造成的破坏而导致的非COVID-19死亡人数。 之前的分析发现,在这次大流行的前几周(2020年3月至4月),超额死亡人数中只有65%提到了COVID-19;在美国COVID-19死亡人数最多的5个州中,非COVID-19原因(比如阿尔茨海默病、糖尿病和心脏病)的死亡人数急剧增加。 在一项新的研究中,来自美国弗吉尼亚联邦大学医学院和耶鲁大学公共卫生学院的研究人员对美国超额死亡人数的估计更新到了2020年8月1日,并探讨了与国家重新开放(解除冠状病毒限制)的时间关系。相关研究结果于2020年10月12日在线发表在JAMA期刊上,论文标题为“Excess Deaths From COVID-19 and Other Causes, March-July 2020”。 研究方法 2014~2020年的死亡数据以及50个州和哥伦比亚特区的人口数量分别来自美国国家卫生统计中心和美国人口普查局。2020年3月1日至2020年8月1日的死亡人数取自2020年9月9日发布的临时性未加权数据。康涅狄格州和北卡罗来纳州因数据缺失而被排除在外。一种层次泊松回归模型被用来预测基于历史标准的预期死亡。COVID-19死亡包括那些COVID-19被认为是潜在或促成原因的死亡。未归因于COVID-19的死亡数据仅可用于潜在死亡原因,包括阿尔茨海默病、心脏病和其他10种用于分组的死因。重新开放日期从《纽约时报》获得。 为了确认观察到的非COVID-19死亡人数增加的有效性,Joinpoint回归程序(version 4.8.0.1;美国国家癌症研究所统计研究与应用处)被用来确定斜率变化的周数(joinpoints)(以年度百分比变化[APC]来衡量)及其统计学意义(两边检验,0.05阈值)。为了估计美国各个州的流行病曲线的离散性,计算了出现90%超额死亡人数(ED90)的连续周数。所有计算均在软件SAS(version 9.4;SAS研究所)和R(3.6.1版;R基金会)中进行。 研究结果 在2020年3月1日至8月1日期间,美国发生了1336561例死亡病例,比预期死亡人数增加了20%(1111031[95% CI,1110364至1111697])。人均超额死亡率最高的10个州是纽约州、新泽西州、马萨诸塞州、路易斯安那州、亚利桑那州、密西西比州、马里兰州、特拉华州、罗德岛州和密歇根州。人均超额死亡率最高的州每周都有变化。这些州的绝对死亡人数相对于预期值的增幅从罗德岛州和密歇根州的22%到纽约州的65%不等(表1)。死亡率最高的三个州(新泽西州、纽约州和马萨诸塞州)占美国超额死亡人数的30%,但它们的流行时间最短(ED90<10周)。在4月经历了急性暴涨(并在之后重新开放)的州,具有较短的流行时间,并在5月恢复到基线水平,而较早重新开放的州则经历了更持久的超额死亡人数增加,并延续到夏季。 在225530例超额死亡人数中,150541例(67%)归因于COVID-19。Joinpoint回归程序分析显示,除COVID-19外,其他原因导致的死亡人数出现增加,其中的两种非COVID-19原因达到统计学意义。在3月21日至4月11日的几周内,美国心脏病死亡率有所上升(APC,5.1[95% CI,0.2-10.2]),这是由于COVID-19病例在春季激增所驱动的。在3月21日至4月11日的几周内和6月6日和7月25日的几周内,阿尔茨海默病/痴呆症的死亡率都出现了增加(前者:APC,7.3[95% CI,2.9-11.8];后者:APC,1.5[95% CI,0.8-2.3]),后者与美国阳光地带州的夏季COVID-19病例激增相一致。 探讨 虽然美国的总死亡人数每年都非常一致,但2020年3~7月期间,美国的死亡人数增加了20%。据记录,COVID-19在这些额外死亡人数中仅占67%。美国的一些州在控制社区传播方面比其他州有更大的困难,导致超额死亡人数长期升高,并延伸到夏季。在COVID-19病例激增期间,美国因一些非感染性原因造成的死亡人数有所增加。归因于COVID-19以外原因的超额死亡可能反映了未被确认或未记录的SARS-CoV-2感染导致的死亡,或因这次大流行病造成的破坏导致未感染患者死亡。这项研究的局限性包括对临时数据的依赖、死亡证明中的不准确性以及这种层次泊松回归模型中的假设。
  • 《Science子刊深度探究新冠病毒如何导致患者出现嗅觉丧失》

    • 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:2020-08-03
    • 暂时性嗅觉丧失是COVID-19的主要神经系统症状,也是这种疾病最早和最常报道的指标之一。现有研究提出它比发热、咳嗽等其他众所周知的症状更能预测这种疾病,但COVID-19患者嗅觉丧失的基本机制一直不清楚。 如今,在一项新的研究中,由美国哈佛医学院神经科学家领导的一个国际研究小组鉴定出最容易被SARS-CoV-2(导致COVID-19的新型冠状病毒)感染的嗅觉细胞类型。令人吃惊的是,探测气味并将它传递给大脑的感觉神经元并不属于容易被感染的细胞类型。他们发现嗅感觉神经元并不表达SARS-CoV-2用来进入人体细胞的ACE2受体蛋白。相反,ACE2在为嗅感觉神经元提供代谢和结构支持的细胞以及某些干细胞和血管细胞群体中表达。相关研究结果近期发表在Science Advances期刊上,论文标题为“Non-neuronal expression of SARS-CoV-2 entry genes in the olfactory system suggests mechanisms underlying COVID-19-associated anosmia”。 这些研究结果表明对非神经元细胞类型的感染可能是COVID-19患者出现嗅觉丧失的原因,这有助于更好地理解这种疾病的进展。 论文通讯作者、哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所神经生物学副教授Sandeep Robert Datta说,“我们的研究结果表明,新型冠状病毒不是通过直接感染神经元,而是通过影响支持细胞的功能来改变患者的嗅觉。” Datta补充说,这意味着在大多数情况下,SARS-CoV-2感染不太可能永久性地损害嗅觉神经回路并导致持久性嗅觉丧失,这种情况与各种精神和社会健康问题有关,特别是抑郁和焦虑。 他说,“我认为这是一个好消息,这是因为一旦感染清除,嗅感觉神经元似乎不需要被替换或从头开始重建。但是我们需要更多的数据和对内在机制的更好理解来证实这一结论。” 根据新出现的数据,大多数COVID-19患者都会出现某种程度的嗅觉丧失,最常见的是暂时性嗅觉丧失。对电子健康记录的分析表明,与没有COVID-19的患者相比,COVID-19患者出现嗅觉丧失的可能性是27倍,但出现发热、咳嗽或呼吸困难的可能性仅约为2.2至2.6倍。 一些研究提示着COVID-19患者的嗅觉丧失与其他病毒感染(包括其他冠状病毒)引起的嗅觉丧失不同。比如,COVID-19患者通常在数周内就能恢复嗅觉---这比已知直接损害嗅感觉神经元的一组病毒感染引起的嗅觉丧失所需的数月恢复时间要快得多。此外,许多病毒通过引发上呼吸道问题(如鼻塞)而导致暂时性嗅觉丧失。然而,一些COVID-19患者在没有任何鼻塞的情况下,也会出现嗅觉丧失。 确定易感性 在这项新的研究中,Datta及其同事们着手通过确定最易受SARS-CoV-2感染的细胞类型来更好地了解COVID-19患者的嗅觉是如何改变的。 他们首先分析了现有的单细胞测序数据集,这些数据集将人类、小鼠和非人灵长类动物上鼻腔中成千上万个细胞表达的基因进行了总分类。 这些研究人员重点研究了广泛存在于人类呼吸道细胞中的基因ACE2,它编码SARS-CoV-2用来进入人体细胞的一种主要受体蛋白。他们还研究了另一个基因TMPRSS2,它编码的酶被认为是SARS-CoV-2进入细胞的重要因素。 分析显示,ACE2和TMPRSS2都是由嗅上皮的细胞表达的---嗅上皮细胞是鼻腔顶部负责气味检测的特殊组织,里面有嗅感觉神经元和各种支持细胞。 然而,嗅感觉神经元都不表达这两种基因。相反,这些神经元确实表达了与其他冠状病毒进入细胞的能力相关的基因。 这些研究人员发现,嗅上皮中的两种特定细胞类型表达ACE2的水平与在下呼吸道细胞中观察到的相似。鉴于下呼吸道细胞是SARS-CoV-2最常见的作用靶标,这表明这两种特定细胞也容易受到感染。 这两种特定细胞包括包裹嗅感觉神经元并被认为提供结构和代谢支持的支柱细胞(sustentacular cell);作为干细胞在受损后再生嗅上皮的基底细胞(basal cell)。通过免疫染色,证实了这两种细胞中存在这两种基因编码的蛋白。 在进一步的实验中,这些研究人员发现相比于静止期,嗅上皮干细胞在人工诱导损伤后,ACE2蛋白的表达水平较高。 Datta及其同事们还分析了小鼠嗅球中近5万个细胞的基因表达,其中嗅球是前脑中接收嗅感觉神经元信号的结构,负责最初的气味处理。 嗅球中的神经元不表达ACE2。嗅球中没有细胞类型表达TMPRSS2基因。在嗅球中,这个基因及其相关蛋白仅存在于血管细胞中,特别是参与血压调节、血脑屏障维护和炎症反应的周细胞(pericyte)。 嗅觉丧失线索 这些研究人员说,这些数据共同表明COVID-19相关的嗅觉丧失可能源于嗅上皮中支持细胞功能的暂时丧失,这间接导致嗅感觉神经元的变化。 Datta说,“然而,我们还不完全了解这些变化是什么。支柱细胞在很大程度上被忽视了,看起来我们需要关注它们,类似于我们对神经胶质细胞在大脑中发挥的关键作用越来越重视。” 这些发现也为COVID-19相关的神经问题提供了令人感兴趣的线索。这些研究人员说,这些观察结果与SARS-CoV-2不直接感染神经元而是可能通过影响神经系统中的血管细胞来干扰大脑功能的假说相一致。他们补充说,这需要开展进一步的研究来加以验证。 这些研究结果如今有助于加快开展研究工作,以便更好地了解COVID-19患者的嗅觉丧失,进而可能导致人们开发出治疗嗅觉丧失的方法,并开发改进的基于嗅觉的疾病诊断方法。 Datta说,“嗅觉丧失似乎是一种奇怪的现象,但对于一小部分嗅觉丧失持续存在的人来说,它可能是毁灭性的。它可能会产生严重的心理后果,如果我们有越来越多的人口永久失去嗅觉,它可能是一个重大的公共卫生问题。” 这些研究人员还希望这些数据能够帮助解决疾病进展的问题,比如鼻子是否作为SARS-CoV-2病毒库发挥作用。他们说,这将需要在允许用活的冠状病毒进行实验的设施中进行研究,并分析人类尸检数据,而这些数据仍然很难获得。然而,大流行时期科学研究的合作精神令人乐观。 Datta说,“我们开启这项研究的原因在于我的实验室有几个数据集准备分析,当COVID-19大流行来袭时,我们发表了最初的预印本研究。之后发生的事情是惊人的,全球各地的研究人员提出与我们分享和合并他们的数据,这是一种即兴的全球联盟。这是真正的合作成就。”