重症新冠可能導致類似於衰老的腦部變化

在老年人腦部中活躍的關鍵基因,在患上重症新冠的人的腦部中也同樣活躍

3D illustration. X-ray of the head and human brain

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根據對數十個驗屍腦樣本的分析,重症 COVID-19 與腦部變化有關,這些變化與老年時觀察到的變化相似。

分析顯示,與未感染新冠病毒且在重症監護室 (ICU) 或使用呼吸機輔助呼吸的人相比,重症 SARS-CoV-2 感染者的腦部基因活動變化更為廣泛——這些治療方法在許多重症 COVID-19 患者中使用。

這項研究於 12 月 5 日發表在Nature Aging雜誌上,加入了大量記錄COVID-19 對大腦的影響的出版物。“它開啟了大量重要的問題,不僅對於理解疾病很重要,而且對於讓社會為大流行的後果做好準備也很重要,”阿姆斯特丹大學醫學中心的神經病理學家瑪麗安娜·布吉亞尼說。“而這些後果可能在多年後才顯現。”


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新冠病毒對大腦的影響

馬薩諸塞州波士頓貝斯以色列女執事醫療中心的神經生物學家瑪麗亞·馬伕裡卡基大約在兩年前開始了這項研究,此前她看到了一篇預印本,後來發表成論文,描述了 COVID-19 後的認知能力下降。她決定跟進,看看是否能在大腦中找到可能引發這些影響的變化。

她和她的同事研究了取自 21 名死於重症 COVID-19 的人和 1 名死時患有無症狀 SARS-CoV-2 感染的人的前額葉皮層(大腦中與認知密切相關的區域)的樣本。該團隊將這些樣本與來自 22 名沒有已知 SARS-CoV-2 感染史的人的樣本進行了比較。另一個對照組由 9 名沒有已知感染史但曾使用呼吸機或在 ICU 待過的人組成——這些干預措施可能會導致嚴重的副作用。

該團隊發現,與對照組的人相比,患有重症 COVID-19 的人的大腦中,與炎症和壓力相關的基因更加活躍。相反,與認知和腦細胞之間連線的形成相關的基因活性較低。

科學家們還分析了來自另外 20 名未感染者的腦組織:10 名死時年齡在 38 歲或以下的人,以及 10 名年齡在 71 歲或以上的人。比較顯示,老年組的人的大腦變化與重症 COVID-19 患者的大腦變化相似。

巴西坎皮納斯大學蛋白質組學負責人丹尼爾·馬丁斯-德-索薩表示,這項工作是初步的,需要使用補充方法進行確認。但他表示,這是一項資訊量豐富的研究,此類研究最終可以指導對 COVID-19 後出現揮之不去的認知困難的人進行治療。

炎症效應

馬伕裡卡基懷疑 COVID-19 對基因活動的影響是間接引起的,是由炎症引起的,而不是由病毒浸潤大腦引起的。為了支援這種解釋,她和她的同事發現,將實驗室培養的神經元暴露於促進炎症的蛋白質會影響一部分與衰老相關的基因的活性。

但她說,這種反應也可能由其他感染引發。而且,這項研究無法完全控制肥胖或其他可能增加一個人患重症 COVID-19 的機會併產生影響大腦基因表達的炎症狀態的疾病。

布吉亞尼說,另一個關鍵問題是基因表達的變化是否僅與重症 COVID-19 病例相關,或者較輕的疾病是否也會引起這些變化。今年 3 月,英國生物樣本庫收集的數百張腦部影像的一項研究發現,即使是輕微的疾病也可能導致大腦發生變化,包括對參與嗅覺和味覺區域的損害。

布吉亞尼說,確定研究中觀察到的變化是暫時的還是永久性的還需要時間。“大流行持續的時間現在已經足夠長,可以看到這些事情,但還不足以確定它們是否是永久性的,”她說。“我們還不知道它們的真正後果是什麼。”

本文經許可轉載,並於最初發表於2022 年 12 月 5 日。

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