發表日期 3/11/2022, 8:43:22 AM
新冠病毒對大腦有什麼影響?| 圖源:pixabay.com
編者按
對於新冠康復患者來說,是否存在後遺癥以及後遺癥對健康影響有多大始終是一類值得關注的問題。3月8日,《自然》雜誌刊登瞭一項樣本量超過400的研究,係統分析瞭新冠肺炎患者在被病毒感染前後的腦部影像資料,對瞭解新冠病毒對中樞神經等的影響以及長期是否能得以恢復有參考意義。
撰文 | 計永勝
責編 | 陳曉雪
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當前,新冠肺炎疫情依然在全球肆虐。
被新冠病毒感染後,部分患者的首發癥狀錶現為嗅覺、味覺減退或喪失等。這些感覺器官功能的改變其實反映的是中樞神經係統(腦)結構或者生理的變化。腦部成像可以清晰地記錄到這種變化,但是通過醫學影像學手段直接觀測新冠肺炎患者中樞神經係統變化的報道很少。德國弗萊堡大學醫學中心教授 Jonas A. Hosp 團隊通過對15名處於亞急性期且嗅覺和味覺齣現異常的新冠肺炎患者的腦部進行PET(正電子發射型計算機斷層顯像,可通過檢測人體的代謝水平判斷疾病的發生發展)成像分析後發現,有10名患者的額頂葉位置齣現代謝水平下降的現象 [1]。
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法國艾剋斯-馬賽大學核醫學係E Guedj團隊也用PET方法檢測瞭兩名新冠肺炎患者的腦部代謝變化,發現包括嗅/直迴(Olfactory/rectus gyrus)、杏仁核(Amygdala)、海馬(Hippocampus)、海馬旁(Parahippocampus)在內的部位代謝水平降低 [2]。
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上述兩項研究為我們瞭解新冠病毒感染對中樞神經係統的影響提供瞭一些信息。但是,參與這兩項研究的病例數均很少,並且,研究人員是對已感染病人的腦部進行的成像,因此,並不能排除這些變化在患者感染新冠病毒之前就已經存在。而這些生理上的改變是否增強人群對新冠病毒的易感性也是一個未知數。
要解決上述疑惑就需要對比新冠肺炎患者在被病毒感染前後腦部的影像數據。
按照上述思路,英國牛津大學惠康整閤神經成像中心(Wellcome Centre for Integrative Neuroimaging, WIN)Gwena lle Douaud 團隊係統分析瞭401名新冠肺炎患者在被病毒感染前後的腦部影像資料,發現新冠病毒感染可引起眶額皮質和海馬旁迴(與嗅覺和記憶相關)的灰質厚度和組織對比度更大程度降低,初級嗅皮質功能相關區域的組織損傷更大,並且腦容量減小幅度更大。該研究成果於2022年3月8日在綫發錶於《自然》雜誌 [3]。
“利用英國生物庫資源,我們觀察瞭新冠輕度感染者(而非中度或重度感染)的大腦發生的變化。盡管96%的受試者感染程度較輕,但在感染後平均4.5個月,受試者的灰質體積減少更多,組織損傷更大。他們在完成復雜的認知測試的能力上也錶現齣瞭更大幅度的下降。這種認知水平變化與大腦異常有關。新冠感染所造成的負麵影響在老年人中更為明顯。”論文通訊作者 Gwena lle Douaud 接收媒體采訪時錶示 [4],“未來我們將繼續運用腦成像的方法來監測上述腦組織損傷能否會在長期得以恢復。”
該論文分析的病例來自英國生物樣本庫(UK Biobank),總共785人(年齡覆蓋15到81歲),均進行過兩次腦掃描(平均間隔38個月),並且接受過認知測試。其中有401人(15人住院)在兩次腦掃描之間檢查齣瞭新冠病毒感染,新冠確診和第二次腦部影像檢驗的平均間隔時間為141天;另外384人作為年齡和性彆匹配的對照組。
研究人員分彆將所有新冠感染者(401人)、新冠感染未住院者(386人)、新冠感染住院者(15人)與對照組(384人)的297 種嗅覺相關腦影像錶型(imaging-derived phenotypes, IDP)進行瞭對比。綜閤三次分析,研究人員共發現感染組和對照組有68個顯著差彆的變化,兩組差彆在0.2 -2%之間,並不是非常明顯。差異最大的四個腦部區域分彆是在顳梨狀皮質和嗅結節的功能連接區域,以及海馬旁迴和外側眶額皮質。新冠患者個體之間腦部影像變化也不盡相同,其中56%患者為顳梨狀皮質連接區,62%為嗅結節連接區,57%為左側海馬旁迴,60%為左側眶額皮質。
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通過進一步分析,研究人員發現新冠肺炎患者的整體腦容量(Global measures of volume)和小腦左側也相對變小,扣帶迴皮質厚度降低,與對照組差異在0.2~2%之間。其中差異最大體現在海馬旁迴和尾側前扣帶迴皮質,而小腦左側變小可能與該研究發現的新冠肺炎患者的認知水平降低有關。
需要說明的是,該研究還對比瞭普通肺炎患者腦部成像變化和相應對照組的區彆,也發現一些組間差異的影像特徵,但與新冠肺炎的對比結果並無重疊。這也說明,研究得到的腦部變化數據均與新冠病毒感染相關。
這是迄今為止唯一的比較新冠肺炎患者在感染前後腦組織損傷變化的縱嚮影像學研究,並且參與研究的病例眾多。從當前研究數據看,新冠病毒感染的確會給患者中樞神經係統嗅覺相關區域造成損傷,雖然和對照組比較來看變化的幅度屬於中等。論文在結尾也指齣瞭研究的局限性,包括沒有對患者的病情進行嚴格分級、沒有鑒定患者具體感染的病毒毒株等。同時,這些腦部損傷是病理損傷的擴散還是病毒本身造成的,以及受纍腦部行使的功能(例如海馬負責記憶)是否下降以及未來能否恢復仍需要進一步研究。
參考文獻:
[1] Hosp JA, Dressing A, Blazhenets G, et al,. Cognitive impairment and altered cerebral glucose metabolism in the subacute stage of COVID-19. Brain. 2021 May 7;144(4):1263-1276. doi: 10.1093/brain/awab009.
[2] Guedj E, Million M, Dudouet P, et al,. 18F-FDG brain PET hypometabolism in post-SARS-CoV-2 infection: substrate for persistent/delayed disorders? Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2021 Feb;48(2):592-595. doi: 10.1007/s00259-020-04973-x.
[3] Douaud, G. et al. SARS-CoV-2 is associated with changes in brain structure in UK Biobank. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-022-04569-5 (2022)..
[4] https://www.ox.ac.uk/news/2022-03-07-brain-regions-related-smell-show-decline-following-mild-covid-19
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