2020年2月,引起新冠肺炎的病毒被國際病毒分類委員會正式命名為“嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS‐CoV‐2)”。
但是隨著研究的深入,我們發(fā)現(xiàn),新型冠狀病毒除了表現(xiàn)出呼吸系統(tǒng)癥狀外,在全身各個系統(tǒng)都有癥狀表現(xiàn)。國家衛(wèi)健委在2022年12月也將新型冠狀病毒肺炎正式更名為新型冠狀病毒感染。
那么新冠病毒能對神經(jīng)系統(tǒng)造成什么損傷?如何引起?
一、SARS‐CoV‐2感染神經(jīng)系統(tǒng)的途徑
SARS‐CoV‐2 與SARS‐CoV 的基因相似性高達79.5%,因此很可能也具有相似的神經(jīng)系統(tǒng)感染途徑,包括直接途徑和間接途徑。
1. 直接途徑
SARS‐CoV 病毒可通過血源性途徑感染血腦屏障的內(nèi)皮細胞以直接進入中樞神經(jīng)。這應該也是 SARS‐CoV‐2 侵入中樞神經(jīng)的一個重要途徑。病毒可以通過血液循環(huán)到達大腦循環(huán)。
微循環(huán)內(nèi)血液流動的緩慢可能促進了S蛋白與毛細血管內(nèi)皮細胞上表達的ACE2 受體的結合,隨后病毒顆粒破壞毛細血管內(nèi)皮,這可能有利于病毒進入大腦。
2.間接途徑
目前,SARS‐CoV‐2通過嗅神經(jīng)直接攻擊中樞神經(jīng)這一觀點也已被廣泛接受。
SARS‐CoV‐2也可能利用逆向軸漿運輸途徑到達中樞神經(jīng),逆向軸漿運輸途徑可通過支配呼吸道和腸道的神經(jīng)網(wǎng)絡進行。
SARS‐CoV‐2可能附著在呼吸系統(tǒng)的不同部位(如鼻腔、咽部、喉部和氣管)。當病毒黏附到鼻腔時,它可到達嗅上皮,感染位于嗅上皮中的嗅神經(jīng)元,然后通過嗅神經(jīng)和相關的神經(jīng)回路到達中樞神經(jīng)。
此外,SARS‐CoV‐2在全身循環(huán)中的存在使其能通過各種途徑進入腦循環(huán),包括利用腸道神經(jīng)的傳入神經(jīng)元進入中樞神經(jīng)。
二、SARS?CoV?2感染神經(jīng)系統(tǒng)的機制
目前,SARS‐CoV‐2導致神經(jīng)系統(tǒng)損害可能存在直接感染、免疫介導、通過 ACE2 和通過 NRP1 等機制。
1. 直接感染
根據(jù)研究發(fā)現(xiàn),推測SARS‐CoV‐2可直接入侵神經(jīng)系統(tǒng)并造成神經(jīng)損傷。
2. 免疫介導
研究表明新冠肺炎可引起細胞因子風暴。推測SARS‐CoV‐2感染引起的神經(jīng)系統(tǒng)損害可能由免疫系統(tǒng)介導。
免疫介導的神經(jīng)綜合征包括:
中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘疾病
脊髓炎
吉蘭-巴雷綜合征
3. ACE2
關于SARS‐CoV‐2在表達ACE2的細胞中使用ACE2作為受體感染細胞的學說已為公眾認可。
冠狀病毒刺突蛋白有助于病毒進入靶細胞,SARS‐CoV 的刺突蛋白亞基和 SARS‐CoV‐2 的刺突蛋白亞基與 ACE2 結合,以此作為進入細胞的受體。
ACE2不僅存在于肺、心、腎、胃腸道、血管中,它也在大腦中某些特定部位表達,如在人膠質細胞和神經(jīng)元中可檢測到ACE2受體。
因此 ACE2 也是 SARS‐CoV‐2 導致神經(jīng)系統(tǒng)損害的機制之一。
4. NRP1
研究發(fā)現(xiàn)
NRP1可顯著增強SARS‐CoV‐2的傳染性,這種作用可被抗NRP1 的單克隆抗體阻斷。
SARS‐CoV‐2 的S 蛋白與細胞表面NRP1 和NRP2 受體結合進入細胞。而NRP1 也在中樞神經(jīng)中表達,包括嗅結節(jié)和嗅旁回等與嗅覺相關的區(qū)域。
三、神經(jīng)系統(tǒng)感染SARS?CoV?2的臨床表現(xiàn)和機制分析
1. 中樞神經(jīng)系統(tǒng)
SARS‐CoV‐2 可對中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)產(chǎn)生影響,引起包括腦病、腦炎、腦卒中、嗅覺障礙等多種中樞神經(jīng)疾病。
病毒造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害的機制較復雜,現(xiàn)仍未完全明確??赡軝C制如下:
1.1 血管緊張素轉化酶Ⅱ(ACE2)介導的病毒入侵
作為重要的功能性受體,ACE2 是介導SARS-CoV-2 入侵各組織器官的關鍵物質。
ACE2廣泛分布于機體各組織器官,尤其是血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)元細胞、膠質細胞、腦干等。
1.2 經(jīng)外周神經(jīng)入侵中樞神經(jīng)系統(tǒng)
嗅覺減退或喪失被認為是 COVID-19 的周圍神經(jīng)系統(tǒng)損傷表現(xiàn)。
同為冠狀病毒家族,SARS-CoV-2 與 SARS-CoV 在基因組方面高度同源,同樣可通過外周神經(jīng)進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
冠狀病毒可沿嗅神經(jīng)通過篩板進入嗅球,繼而擴散至腦干并影響生命中樞。
因此,可以認為 SARS-CoV-2 能入侵人類嗅神經(jīng)末梢并進行復制,然后通過逆行軸突運輸?shù)竭_胞體 ;最后沿嗅覺傳輸路徑(跨突觸)到達中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
故存在病毒通過入侵其他顱神經(jīng)分支如視神經(jīng)、舌咽神經(jīng)、面神經(jīng)、迷走神經(jīng)等末梢并沿相應傳導通路進入腦部的可能性。
1.3 病毒觸發(fā)的炎癥風暴累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)
與其他病原體相似,SARS-CoV-2 感染人體后會觸發(fā)免疫反應,中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞和 NK 細胞大量流入并激活,進而釋放大量炎性因子。
SARS-CoV-2 還能刺激肥大細胞釋放細胞因子和趨化因子,進一步加劇炎癥反應和病情。
此外,SARS-CoV-2 可通過激活補體系統(tǒng)造成多種炎性因子的釋放。
這種激烈的免疫反應被稱為炎癥風暴。
2. 周圍神經(jīng)系統(tǒng)
2.1 嗅覺障礙和味覺障礙被認為是 COVID-19 患者常見的周圍神經(jīng)損傷表現(xiàn),發(fā)生率分別高達 41.0%和 38.2%。
許多新冠感染患者的嗅覺障礙一直未能恢復 ,說明嗅神經(jīng)或嗅球受到損害。
2.2 SARS-CoV-2 感染引起視神經(jīng)炎已有報道,盡管具體致病機制不明,但 COVID-19 患者視網(wǎng)膜中存在病毒已被證實。故有理由認為視神經(jīng)受損與病毒的直接入侵相關。
除此之外,喉返神經(jīng)損傷 、面神經(jīng)麻痹和動眼神經(jīng)麻痹等周圍神經(jīng)受損的 COVID-19 病例也已有多次報道。
2.3 總體來說,感染SARS‐CoV‐2之后周圍神經(jīng)系統(tǒng)也會引起的癥狀包括周圍運動、感覺神經(jīng)的結構和功能障礙。
具體表現(xiàn)為味覺障礙、性欲減退、面癱、乏力以及肢體遠端感覺異常和手套‐襪套樣感覺減退等。
3. 神經(jīng)肌肉接頭和肌肉疾病
骨骼肌損傷也是新冠肺炎累及神經(jīng)系統(tǒng)的常見表型,其主要表現(xiàn)是肌痛和肌無力。
四、參考文獻
1. 徐振華, 劉水蓉, 江小霞. 新型冠狀病毒對神經(jīng)系統(tǒng)的影響進展[J]. 軍事醫(yī)學(045-012).
2. 丁晶, 汪昕. 重視新型冠狀病毒感染患者的神經(jīng)系統(tǒng)受累癥狀[J]. 中國科學基金, 2021.
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