據悉，美國國立衛生研究院(NIH)的研究結果可以讓人們得以了解COVID-19的長期神經系統癥狀。新研究描述了由COVID-19感染引發的免疫反應，它損害了大腦的血管並可能導致短期和長期的神經系統癥狀。
在發表於《Brain》的NIH的一項研究中，來自美國國家神經疾病和中風研究所(NINDS)的研究人員檢查了9名在感染該病毒后突然死亡的人的大腦變化。
科學家們發現有證據表明，抗體–免疫系統為應對病毒和其他入侵者而產生的蛋白質–參與了對大腦血管內壁細胞的攻擊，而這導致了炎症和損害。跟該小組的早期研究一致，SARS-CoV-2在患者的大腦中沒有被檢測到，這表明該病毒沒有直接感染大腦。
了解SARS-CoV-2感染如何引發腦損傷可能有助於開發治療那些出現揮之不去的神經系統癥狀的COVID-19患者的方法。
NINDS臨床主任、該研究的資深作者Avindra Nath醫學博士說道：“患者經常出現COVID-19的神經系統併發症，但對其潛在的病理生理過程還不甚了解。我們以前在屍檢時顯示了患者大腦中的血管損傷和炎症，但我們不了解損傷的原因。我認為在這篇論文中，我們已經獲得了對事件串聯的重要見解。”
Nath博士和他的團隊發現，為應對COVID-19而產生的抗體可能錯誤地針對對血腦屏障至關重要的細胞。緊密的內皮細胞有助於形成血腦屏障，它可以防止有害物質進入大腦，同時允許必要物質通過。大腦血管中的內皮細胞受損可導致蛋白質從血液中泄漏。這導致一些COVID-19患者的出血和血塊並可能增加中風的風險。
科學家們首次在COVID-19患者的大腦內皮細胞表面觀察到免疫複合物的沉積–當抗體結合抗原（外來物質）時形成的分子。這種免疫複合物可以引發炎症進而導致組織損傷的發生。
該研究建立在他們之前的研究基礎上，此前的研究發現了由血管變薄和滲漏引起的大腦損傷的證據。他們懷疑，這種損害可能是由於身體對病毒的自然炎症反應造成。
為了進一步探索這種免疫反應，Nath博士和他的團隊檢查了先前研究中的一部分病人的腦組織。這九個人的年齡從24歲到73歲不等，他們被選中是因為根據腦部結構掃描，他們顯示出大腦中的血管損傷跡象。這些樣本跟10名對照組的樣本進行了比較。研究小組使用免疫組化技術觀察了神經炎症和免疫反應，這種技術使用抗體來識別組織中的特定標記蛋白。
正如他們早期的研究一樣，研究人員發現了血管滲漏的跡象，其依據是存在通常不會穿過血腦屏障的血液蛋白。這表明，血腦屏障中內皮細胞之間的緊密連接受到了損害。
Nath博士和他的同事發現了表明內皮細胞損傷可能是由於免疫反應的證據。這些觀察表明，抗體介導的攻擊激活了內皮細胞。當內皮細胞被激活時它們會表達稱為粘附分子的蛋白質，進而導致血小板粘在一起。在腦組織樣本的內皮細胞中發現了高水平的粘附分子。
“內皮細胞的激活帶來了粘在血管壁上的血小板，並導致血塊的形成和滲漏的發生。與此同時，內皮細胞之間的緊密連接被破壞，這導致它們發生泄漏，”Nath解說道，“一旦發生滲漏，巨噬細胞等免疫細胞可能會來修復損害從而引發炎症。這反過來又導致了對神經元的損害。”
研究人員發現，在內皮細胞受損的區域，300多個基因的表達量減少，而6個基因的表達量增加。這些基因跟氧化壓力、DNA損傷和代謝失調有關。這可能為跟COVID-19有關的神經系統癥狀的分子基礎提供線索並提供潛在的治療目標。
總而言之，這些發現使人們深入了解了COVID-19感染后損害大腦的免疫反應。但目前仍不清楚免疫反應的目標是什麼抗原，因為在大腦中沒有檢測到病毒本身。針對SARS-CoV-2刺突蛋白的抗體有可能跟病毒用來進入細胞的ACE2受體結合。不過研究人員需要進行更多的研究來探索這一假設。
此外，該研究還可能對理解和治療COVID-19后的長期神經系統癥狀產生影響，這些癥狀包括頭痛、疲勞、味覺和嗅覺喪失、睡眠問題以及“腦霧”。如果研究中的病人活了下來，研究人員認為他們很可能會發展成長COVID。
Nath博士說道：“很可能這種相同的免疫反應會在Long COVID患者中持續存在，進而導致神經元損傷。可能有一個小的惰性免疫反應正在持續，這意味着免疫調節療法可能有助於這些患者。所以這些發現具有非常重要的治療意義。”
這些結果表明，旨在防止研究中觀察到的免疫複合物發展的治療方法可能是治療COVID后神經系統癥狀的潛在療法。