隨著全球至少5億人感染新冠，隨之而來的“長新冠”（Long Covid）成為了另一場大流行。美國疾控中心（CDC）對“長新冠”的定義為：人們在首次感染新冠病毒后四周或更長時間內(nèi)，可能出現(xiàn)的各種新的、復發(fā)的或持續(xù)的健康問題。

“長新冠”患者經(jīng)常提及的是揮之不去的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。來自美國頂尖高校斯坦福大學、耶魯大學等團隊的最新研究發(fā)現(xiàn)，“長新冠”患者的這些神經(jīng)系統(tǒng)癥狀類似于癌癥治療中出現(xiàn)的認知障礙（“化療腦”）。而新冠感染后的腦白質(zhì)中的小膠質(zhì)反應(yīng)性和隨之而來的神經(jīng)失調(diào)是該綜合征的核心。

研究聚焦呼吸道感染SARS-CoV-2后的神經(jīng)生物學效應(yīng)，并在小鼠和人類中發(fā)現(xiàn)了腦白質(zhì)選擇性小膠質(zhì)反應(yīng)性。在小鼠出現(xiàn)輕度呼吸道COVID之后，其海馬神經(jīng)發(fā)生持續(xù)受損，少突膠質(zhì)細胞減少和髓鞘丟失以及CSF細胞因子/趨化因子（包括CCL11）升高顯著。研究發(fā)現(xiàn)，全身性CCL11能導致海馬體的小膠質(zhì)細胞反應(yīng)性和神經(jīng)發(fā)生受損。同樣，感染新冠病毒后具有持久認知癥狀的人類體內(nèi)也表現(xiàn)出升高的CCL11水平。

該研究還發(fā)現(xiàn)，與SARS-CoV-2相比，小鼠輕度呼吸道流感在早期時間點同樣引起類似的白質(zhì)選擇性小膠質(zhì)反應(yīng)性，少突膠質(zhì)細胞丟失，神經(jīng)發(fā)生受損和CCL11升高的模式，但流感康復后僅CCL11和海馬病理升高持續(xù)存在。這些發(fā)現(xiàn)說明了癌癥治療和呼吸道SARS-CoV-2感染后的類似神經(jīng)病理學，這意味著即使是新冠感染輕癥同樣能導致認知障礙。

(資料圖)

前述研究的通訊作者為美國神經(jīng)領(lǐng)域和免疫領(lǐng)域的大咖：加州斯坦福大學神經(jīng)病學和神經(jīng)科學系教授Michelle Monje、耶魯大學免疫生物學系教授Akiko Iwasaki。研究機構(gòu)還包括紐約大學、美國國家神經(jīng)疾病和中風研究所、美國國家癌癥研究所等。研究于當?shù)貢r間6月12日刊登于國際頂尖學術(shù)期刊CELL。

根據(jù)此前的研究，持續(xù)的認知障礙影響了大約四分之一的新冠感染者。雖然需要入院治療的新冠感染者出現(xiàn)認知障礙的概率更大，但即使是那些在急性感染期癥狀輕微的人也可能經(jīng)歷持久的認知功能障礙，俗稱“COVID-fog”（新冠腦霧），這種與COVID相關(guān)的認知障礙綜合征的特征是注意力、信息處理速度、記憶力和執(zhí)行功能受損。

最新的研究顯示，隨著焦慮、抑郁、睡眠障礙和疲勞率的增加，這種認知障礙綜合征大大提升了“長新冠”的發(fā)病率，并且讓感染者難以恢復到之前的職業(yè)水平。鑒于全球SARS-CoV-2感染的規(guī)模，這種持續(xù)性認知障礙綜合征已經(jīng)成為了一場重大的公共衛(wèi)生危機。新冠感染者經(jīng)常經(jīng)歷的認知癥狀綜合征與癌癥治療相關(guān)認知障礙綜合征相似，通常被稱為“化療腦”。

神經(jīng)炎癥是癌癥治療相關(guān)認知障礙病理生理學的核心，這提示新冠感染可能也有存在相似的病理生理學機制。而輕度COVID的炎癥反應(yīng)也可能誘發(fā)神經(jīng)毒性細胞因子/趨化因子的升高，這是白質(zhì)小膠質(zhì)反應(yīng)性的一種模式，以及隨之而來的形成髓鞘的少突膠質(zhì)細胞和海馬神經(jīng)前體細胞的失調(diào)。

? 呼吸系統(tǒng)感染新冠病毒能誘發(fā)腦脊液細胞因子升高和小膠質(zhì)細胞反應(yīng)性

? CCL11因子能激活海馬體的小膠質(zhì)細胞并損害神經(jīng)發(fā)生

? 呼吸道感染新冠病毒會導致少突膠質(zhì)細胞和髓鞘軸突持續(xù)丟失

? 呼吸道感染流感病毒能引起類似反應(yīng)，但持續(xù)時間較短

：分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。比星狀膠質(zhì)細胞小，其胞突短而少，細胞核呈圓形，小而致密，電鏡下胞質(zhì)電子密度高，主要含線粒體、核蛋白體和微管。在灰質(zhì)，少突膠質(zhì)細胞主要位于核周體附近；在白質(zhì)，它們并排存在于有髓神經(jīng)纖維之間，并構(gòu)成髓鞘。組織培養(yǎng)中可見少突膠質(zhì)細胞運動活躍。

少突膠質(zhì)細胞的主要功能是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中包繞軸突、形成絕緣的髓鞘結(jié)構(gòu)、協(xié)助生物電信號的跳躍式高效傳遞并維持和保護神經(jīng)元的正常功能。其異常不僅會導致中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘病變，還會引起神經(jīng)元損傷或精神類疾病，甚至可以引發(fā)腦腫瘤。

趨化因子配體11，也稱為嗜酸性粒細胞趨化因子 (Eotaxin)，是CC趨化因子家族中的小分子量細胞因子。其能通過誘導嗜酸性粒細胞的趨化性進行選擇性招募，因此參與變態(tài)反應(yīng)。CCL11在人和小鼠血漿中的表達升高與其衰老有關(guān)。

海馬體：大腦中的一個關(guān)鍵記憶中心，與短期記憶形成相關(guān)，通常是年齡相關(guān)認知衰退研究的焦點。

是包裹在神經(jīng)細胞軸突外面的一層膜，其作用是絕緣，類似于電線皮，防止神經(jīng)電沖動從神經(jīng)元軸突傳遞至另一神經(jīng)元軸突，避免干擾。

是大腦內(nèi)部神經(jīng)纖維聚集的地方，由于其區(qū)域比細胞體聚集的大腦表層顏色淺，故名腦白質(zhì)。

研究者通過一系列實驗證明，即使是SARS-CoV-2的輕度呼吸道感染也會導致持續(xù)的神經(jīng)炎癥變化，從而導致對健康認知功能重要的神經(jīng)細胞類型的失調(diào)。這種神經(jīng)炎癥變化，特別是白質(zhì)選擇性/富集性小膠質(zhì)細胞反應(yīng)性，海馬神經(jīng)發(fā)生受損，少突膠質(zhì)細胞譜系失調(diào)和其他疾病背景下的髓鞘喪失有關(guān)。

各種免疫刺激誘導不同的免疫反應(yīng)，這些反應(yīng)差異性地涉及免疫細胞的特定亞群，并在全身和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中誘導疾病特異性細胞因子和趨化因子譜。在SARS-CoV-2和H1N1流感呼吸道感染的小鼠模型中觀察到的神經(jīng)炎癥特征的差異強調(diào)了這一原理。SARS-CoV-2感染誘導廣泛的炎癥反應(yīng) - 遠遠超出了其他呼吸道病毒感染的典型1型免疫反應(yīng)。同樣，研究者在這里發(fā)現(xiàn)，即使是輕度呼吸道COVID也可以誘導多種細胞因子和趨化因子的顯著升高，以及皮質(zhì)下和海馬區(qū)域白質(zhì)小膠質(zhì)的持久反應(yīng)性。相比之下，H1N1流感引起部分重疊但又不同的腦脊液細胞因子/趨化因子譜和更受限制的持續(xù)性細胞變化模式。

全身炎癥誘發(fā)的神經(jīng)炎癥、隨之而來的神經(jīng)膠質(zhì)失調(diào)和神經(jīng)功能受損是超過了COVID通常的癥狀。其他病毒綜合征如流感也可引起小膠質(zhì)細胞反應(yīng)性，中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞因子水平升高，并損害認知功能，即使在沒有神經(jīng)侵入的情況下。然而，本研究中觀察到的SARS-CoV-2急性感染期后少突膠質(zhì)細胞缺陷比H1N1流感更持久，并且與甲氨蝶呤化療后的持久變化更一致。研究者表示，一般來說，從危重中恢復的新冠感染者經(jīng)歷長期認知障礙的發(fā)生率更高，而持續(xù)的認知障礙也是重癥監(jiān)護后綜合征。SARS-CoV-2的特殊免疫原性和這里觀察到的神經(jīng)炎癥變化的持續(xù)存在，考慮到全球這次大流行期間感染人群的規(guī)模，這導致了與COVID相關(guān)的持久認知障礙危機。

在呼吸道感染SARS-CoV-2或H1N1流感的小鼠中都發(fā)現(xiàn)了CCL11水平升高。在新冠感染后有認知癥狀的人類中發(fā)現(xiàn)的CCL11水平升高，這可導致海馬神經(jīng)發(fā)生不足，并誘導海馬體中的小膠質(zhì)細胞反應(yīng)性。但這一發(fā)現(xiàn)意味著海馬體特別容易受到呼吸道感染的神經(jīng)炎癥影響，這與最近關(guān)于COVID幸存者邊緣神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化的報告一致：CCL11的這種區(qū)域/回路特異性作用突出了不同的細胞因子/趨化因子譜對神經(jīng)系統(tǒng)施加疾病特異性作用的潛力，從而引起某些認知或神經(jīng)精神癥狀的不同患病率。

與認知障礙的“新冠腦霧”和“化療腦”綜合征的臨床相似性一致，這里的發(fā)現(xiàn)說明了許多病理生理學上的相似性，包括髓鞘少突膠質(zhì)細胞的消耗和髓鞘丟失。髓鞘調(diào)節(jié)神經(jīng)沖動傳導的速度，為軸突提供代謝支持，并表現(xiàn)出適應(yīng)性可塑性；即使髓鞘形成的微小變化也會對神經(jīng)回路動力學產(chǎn)生深遠的影響，從而對認知功能產(chǎn)生深遠的影響。皮質(zhì)下白質(zhì)小膠質(zhì)/巨噬細胞反應(yīng)性以及相關(guān)的少突膠質(zhì)細胞和髓鞘軸突的喪失在SARS-CoV-2呼吸道感染和甲氨蝶呤化療相關(guān)認知障礙的小鼠模型中是相似的。研究者表示，雖然甲氨蝶呤直接刺激小膠質(zhì)細胞的反應(yīng)性，但介導呼吸道感染誘導皮質(zhì)下白質(zhì)小膠質(zhì)反應(yīng)性的機制仍有待完全闡明，并且可能涉及細胞因子/趨化因子信號傳導機制或細胞神經(jīng)免疫相互作用，需要進一步研究。

除了由相對輕微的急性呼吸道感染和隨之而來的神經(jīng)炎癥引起的神經(jīng)病理學變化外，更嚴重的COVID還可能導致額外的神經(jīng)病理學后果。這些包括微血管血栓、神經(jīng)元丟失、皮質(zhì)炎癥，甚至在某些情況下直接的腦部感染。因此，SARS-CoV-2感染的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥被證明是常見的，而且會使人衰弱的。雖然這里描述的炎癥誘導的多細胞失調(diào)可能通過治療干預措施逆轉(zhuǎn)，但這些更嚴重的COVID并發(fā)癥（如中風）可能會對大腦造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。

關(guān)鍵詞： 神經(jīng)細胞