在感染 COVID-19 后,一些患者报告称出现了“脑雾”(brain fog)等症状,这可能与神经系统中形成的类似阿尔茨海默病患者大脑中发现的斑块有关。这一新发现不仅有助于科学家理解长期 COVID 症状的成因,还可能对研究阿尔茨海默病的发病机制以及预防方法提供重要线索。
“脑雾”这一术语在 COVID-19 出现之前就已经为人所知。许多慢性疾病患者,例如患有纤维肌痛、经历更年期的人群,以及早期神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)患者,都曾报告过思维和注意力难以集中的情况。
当 SARS-CoV-2 开始感染人类时,“脑雾”成为长期 COVID 的主要症状之一。然而,这一症状背后的机制仍不明确。
阿尔茨海默病的成因是一个更为复杂且尚未完全解开的谜题。研究表明,有两种主要蛋白质与这种疾病相关,分别是 β-淀粉样蛋白(amyloid-β)和 Tau 蛋白。近年来,科学界对这两种蛋白的重要性一直存在争议。
由耶鲁大学医学院的研究人员领导的一项新研究,试图解答这一双重谜题:是否 COVID-19 会导致中枢神经系统中形成有毒 β-淀粉样蛋白斑块,就像阿尔茨海默病中看到的那样?这是否可以解释“脑雾”?
研究团队采取了一种非传统的实验方法。
眼睛是通往大脑的窗口?
阿尔茨海默病患者的大脑中存在高水平的 β-淀粉样蛋白,研究还发现他们的视网膜中也存在同样的情况。这使得研究人员可以利用视网膜作为研究大脑的替代途径。他们从捐献的人眼组织中培育了视网膜“类器官”或称“微型器官”。
再加上 SARS-CoV-2 能够感染视网膜细胞的事实,这为研究提供了一个非常有用的实验模型。
“我们认为人类视网膜类器官相比动物模型有许多优势,因为模型具有人类特异性,不存在物种差异问题,”高级作者 Brian Hafler 医学博士在一份声明中表示。
研究人员将这些类器官暴露在 COVID-19 的刺突蛋白下,发现 β-淀粉样蛋白的水平上升了。
这一发现得到了验证:研究团队分析了 COVID-19 患者的视网膜组织,这些患者此前并无痴呆症病史。结果显示,他们的 β-淀粉样蛋白水平高于普通人群,接近阿尔茨海默病患者的水平。
一个积极的发现是,这种蛋白的积聚似乎是可逆的。当研究团队应用了一种名为 NRP1 抑制剂的实验性药物(目前正作为潜在抗癌药物进行研究)后,β-淀粉样蛋白的积累减少了。
Hafler 表示:“从机制上看,NRP1 在 β-淀粉样蛋白聚集中的作用提供了一个未来研究的特定分子靶点,包括作为 COVID-19 感染后神经并发症的潜在治疗方法。”
关于阿尔茨海默病的研究,Hafler 表示,这项研究“支持了阿尔茨海默病的 β-淀粉样蛋白抗菌假说,即 β-淀粉样蛋白可能是大脑对抗病毒感染的先天免疫反应的一部分。”
这一假说认为,β-淀粉样蛋白斑块的形成本身并非坏事,而是在大脑试图抵御微生物时产生的。如果这一观点成立(仍需大量研究验证),那么病毒感染可能是阿尔茨海默病的风险因素之一。
研究团队正在进一步调查 COVID-19 是否会增加阿尔茨海默病的风险,并探索药物是否能够阻止这一过程。
Hafler 总结道:“我们的最终目标是预防 COVID-19 的长期神经影响,并探索 NRP1 抑制剂及其他病毒与宿主相互作用的调节剂,作为预防病毒诱导的淀粉样蛋白病变和阿尔茨海默病的潜在疗法。”
这项研究发表在《科学进展》(Science Advances)期刊上。
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