斯泰伦博斯:数百万人在感染新冠、流感和传染性单核细胞增多症等疾病后,会出现长期持续的症状,包括慢性疲劳、脑雾、运动耐受不良、头晕、肌肉或关节疼痛以及肠胃问题。许多症状在运动后会加剧,这种现象被称为“运动后不适”。
医学上,这些症状被称为肌痛性脑脊髓炎或慢性疲劳综合征(ME/CFS)。世界卫生组织(WHO)将此归类为病毒感染后的疲劳综合征,并被世界卫生组织和美国疾病控制与预防中心(CDC)认定为一种脑部疾病。
感染病毒后长期患病的现象并不新鲜,几十年来已有患者报告此类症状。但新冠大流行使这一问题在全球范围内加剧。近一半患有持续新冠后症状(即长期新冠)的人符合ME/CFS的诊断标准。自2020年疫情爆发以来,估计已有超过4亿人患上长期新冠。
迄今为止,尚无被广泛接受且可验证的机制能完整解释长期新冠和ME/CFS背后的生物学过程。我们的研究提供了一个新的视角,有助于填补这一空白。
我们的研究团队致力于研究炎症性疾病和病毒感染后状态下的血液和心血管系统,重点包括凝血、炎症和内皮细胞功能。内皮细胞构成血管内壁,具有调节血液凝固、血管扩张与收缩以及炎症等重要功能。
我们最新的综述旨在解释ME/CFS和长期新冠的起始与进展过程,以及症状在身体各系统中的表现。通过明确和解释疾病的根本机制,我们希望为开发更好的临床诊断工具和治疗方法铺平道路,以帮助那些受ME/CFS和长期新冠困扰的患者。
什么是内皮细胞衰老?
在我们的综述中,国际研究团队提出,某些病毒会使内皮细胞进入一种半存活、“僵尸样”的状态,称为细胞衰老。衰老的内皮细胞停止分裂,但仍持续释放激活和干扰免疫系统的分子。
这会促使血液形成血栓,同时阻止血栓的分解,可能导致血管收缩和血流受限。
通过将“僵尸样”血管细胞置于这些病毒感染后疾病的中心,我们的假设将微血栓、氧债(剧烈运动后身体需要额外氧气来恢复平衡)、脑雾、头晕、肠道通透性增加(一种肠道内壁允许毒素进入血液的消化系统疾病)和免疫功能障碍整合成一个统一且可验证的理论框架。
从急性病毒感染到“僵尸”血管
SARS-CoV-2、EB病毒、HHV-6、流感A型病毒和肠病毒(一组通常引起轻度感染性疾病的病毒)都可以感染内皮细胞。它们能够直接攻击血管内壁细胞。其中一些病毒已被证明可引发内皮细胞衰老。
多项研究表明,SARS-CoV-2(导致新冠的病毒)有能力在包括内皮细胞在内的多种细胞类型中诱导衰老。例如,SARS-CoV-2的病毒蛋白破坏DNA修复通路,推动宿主细胞进入衰老状态,而衰老细胞反过来又更容易受到病毒感染。这种相互作用解释了为何不同的病原体可能导致相同的慢性疾病。流感A型病毒也显示出将内皮细胞推入衰老、“僵尸样”状态的能力。
我们推测的机制
我们提出,当血管细胞变成“僵尸”时,它们会释放出使血液变稠、容易形成微血栓的物质。这些血栓减缓了血液循环,导致肌肉和器官供氧不足。这是人们感到疲惫的原因之一。
在运动过程中,问题会加剧。血管本应扩张以增加血流量,但它们反而进一步收缩。这意味着肌肉缺氧,患者在运动后第二天会出现“崩溃”。在大脑中,同样的功能异常细胞导致血流减少和渗漏,引发脑雾和头晕。
在肠道中,它们削弱了肠道屏障,使部分细菌进入血液,引发更多炎症。由于血管遍布全身,即使在血管中零星分布的“僵尸样”细胞也可能引发长期新冠和ME/CFS中观察到的各种症状。
免疫系统衰竭锁定损伤
免疫系统的一些部分可以清除衰老细胞。例如自然杀伤细胞、巨噬细胞和补体蛋白(可标记和杀死病原体的免疫分子)。但在长期新冠和ME/CFS患者中,常常出现自然杀伤细胞功能受损、巨噬细胞反应迟钝和补体功能障碍。
衰老的内皮细胞也可能释放化学信号来抵御免疫攻击。因此,“僵尸细胞”会主动逃避免疫系统的识别。这形成一个自我维持的血管和免疫系统功能障碍循环,使衰老的内皮细胞持续存在。
在一个免疫系统正常运作的健康个体中,这些衰老的内皮细胞通常会被清除。但在ME/CFS和长期新冠患者中存在显著的免疫功能障碍,这可能使“僵尸细胞”得以存活,疾病得以进展。
下一步研究方向
美国目前有一项注册临床试验正在研究长期新冠中的细胞衰老问题。我们的研究联盟正在测试新的方法来检测血管内皮细胞的衰老迹象。首先,我们在实验室中将健康内皮细胞暴露于患者血液中,以观察这些血液是否会促使细胞进入衰老或“僵尸”状态。
与此同时,我们正在试验非侵入性成像技术和荧光探针,这些技术未来可能在体内识别这些衰老细胞。在特定情况下,组织活检可能会进一步验证扫描结果。综合这些方法,我们旨在明确血液中循环的物质如何驱动细胞衰老,以及这如何反过来推动疾病发展。
我们的目标很明确:在真实患者中找到这些衰老的内皮细胞。明确它们的位置将为下一轮临床试验提供指导,并为直接靶向衰老细胞的疗法打开大门,从而改善血管健康,并最终减轻疾病负担。
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