在實驗室進行實驗的科學家發現，導致COVID-19的冠狀病毒能夠感染兩種類型的腦細胞-神經元和星形膠質細胞。

這些發現可能揭示了一些COVID-19倖存者即使恢復後仍會出現令人困惑的神經系統症狀的可能原因。

COVID-19最著名的是呼吸系統疾病，但對於許多受害者來說，它還會引發一系列問題，包括記憶力減退，疲勞和某種呆滯，模糊的感覺，通常被稱為“腦霧”。

路易斯安那州立大學健康史瑞夫波特分校的分子內分泌學家戴安娜·克魯茲-托佩特（Diana Cruz-Topete）說，科學家們一直試圖了解冠狀病毒感染的原因以及如何在大腦中引起這些問題。

病毒是間接引起這些問題的原因嗎（例如，引起嚴重的炎症或凝結）？還是通過感染大腦中的細胞直接導致它們？

從理論上講，後者將是一個棘手的命題，因為它將取決於兩件事。首先是SARS-CoV-2病毒是否可以攻擊中樞神經系統的細胞。第二個問題是該病毒是否可以進入大腦，並受到半透屏障的保護，該屏障可以阻擋病原體和其他有害顆粒，同時仍然允許營養物質和其他關鍵分子通過。

Cruz-Topete和她的同事們專注於第一個問題。他們檢查了通常在大腦和脊髓中發現的細胞，看它們是否容易感染。

SARS-CoV-2病毒通過靶向所謂的ACE2受體攻擊人類細胞。這些受體是覆蓋許多類型細胞表面的蛋白質，包括肺，心臟，腎臟和肝臟的細胞。但尚不清楚腦和脊髓中的細胞是否甚至具有冠狀病毒入侵所需的ACE2受體。

為了找出答案，研究人員需要知道腦細胞是否表達ACE2受體，如果可以，是否可以被感染。

科學家將實驗室培養皿中培養的人類神經細胞帶入體內，研究它們產生的RNA和蛋白質以尋找ACE2被表達的證據。他們檢查了神經元以及星形膠質細胞，大腦和脊髓中的支持細胞，它們比神經元的數量多5比1。

這些星形細胞有助於維持中樞神經系統的幾個關鍵功能，並維持稱為血腦屏障的半透邊界。它們還將營養物質從血液中運送到神經元，並防止有害物質進入體內。

“星形膠質細胞是與血腦屏障緊密接觸的細胞，” Cruz-Topete說。如果病毒以某種方式突破了屏障，那麼星形膠質細胞（如果它們很容易受到感染）將是最容易達到的目標之一。

科學家發現，星形膠質細胞和神經元均表達ACE2受體。下一步是看腦細胞是否真的可以被感染。

為此，他們使用了一種經過修飾的替代病毒來表達刺突蛋白，該蛋白可以使冠狀病毒“解鎖” ACE2受體並進入細胞。該工程病毒還表達了綠色熒光蛋白，使得感染細胞後易於發現。

科學家在星形膠質細胞和神經元上釋放了它們的病毒，發現這兩種類型的腦細胞都可以被SARS-CoV-2感染。但是，星形膠質細胞感染的可能性遠低於神經元。

研究人員不確定為什麼會這樣。不管原因為何，由於它們太多，它們為病毒提供了入侵和復制的充足機會。

研究人員說，一旦星形膠質細胞被感染，它們就有可能被用作病毒到達更脆弱的神經元的墊腳石。科學家說，這可以解釋在COVID-19患者中看到的許多神經系統症狀，包括嗅覺和味覺喪失，迷失方向，精神病和中風。

研究結果於上週在美國生理學會的年度實驗生物學會議上發表。

該研究有一些局限性。例如，實驗室中的實驗可能無法反映病毒在活體複雜環境中的行為。 《美國醫學會雜誌》（JAMA Psychiatry）最近的一份報告指出，SARS-CoV-2病毒顆粒已在腦血管內皮（構成血腦屏障的器官）中發現，但在神經元或星形膠質細胞中未發現。

沒有參與這項研究的哥倫比亞大學的精神病學家和神經科學家Maura Boldrini博士說，仍然存在一個大問題：即使腦細胞容易受到感染，該病毒又如何精確地穿過血腦屏障？

JAMA Psychiatry論文的主要作者博爾德里尼說：“主要研究表明，除了特定的地方，我們認為病毒本身不會大量滲透到大腦中。”

這些地方包括腦乾後腦區，它位於血腦屏障之外，因為它的工作是檢測毒素並觸發嘔吐反應。冠狀病毒也許能夠利用此後門或類似的後門。

博爾德里尼說：“頭骨底部周圍還有其他區域可能有1/8進入3/8，”她補充說，但到目前為止，還沒有很多證據表明該病毒可以更深地滲透進入大腦。

對於COVID-19的長期神經系統影響，Boldrini說，還需要回答另一個問題：疾病引發的炎症如何影響大腦功能。這種炎症相當於對大腦的間接攻擊。

這是一個複雜的問題，需要進一步研究才能回答。克魯茲-托佩特（Cruz-Topete）說，她的小組計劃研究腦組織樣本，並最終著手研究COVID-19倖存者的行為。

“我們想看看我們所看到的變化與遭受精神創傷的人的實際行為變化之間是否存在關聯。
疾病”，她說。