从上面看,彩色3D核磁共振扫描显示了大脑的心室和大脑皮层褶皱。

人脑的大脑皮层(人工上色)。严重COVID-19患者的大脑基因表达模式与老年人相似。资料来源:冯国辉/科学图片库

根据对数十个死后大脑样本的分析,严重的COVID-19与反映老年大脑变化有关1

分析显示,在严重感染SARS-CoV-2的人群中,大脑基因活动的变化比在重症监护室(ICU)或使用呼吸机(许多严重COVID-19患者使用呼吸机)的未感染人群中更广泛。

该研究发表于12月5日自然老化,加入了一大批出版物的编目COVID-19对大脑的影响.阿姆斯特丹大学医学中心的神经病理学家玛丽安娜·布吉亚尼说:“它提出了大量重要的问题,不仅对了解这种疾病,而且对社会对大流行可能造成的后果有准备。”“这些后果可能在数年内都不清楚。”

COVID对大脑的影响

马萨诸塞州波士顿贝斯以色列女执事医疗中心的神经生物学家玛丽亚·马夫里卡基(Maria Mavrikaki)大约两年前开始了这项研究预印,后来以论文形式发表2,描述了COVID-19后认知能力的下降。她决定继续跟进,看看能否在大脑中找到可能引发这些影响的变化。

她和同事研究了21名死亡时患有严重COVID-19的人的额叶皮层(大脑中与认知密切相关的区域)和1名死亡时患有无症状SARS-CoV-2感染的人的样本。研究小组将这些样本与22名未知SARS-CoV-2感染史的人的样本进行了比较。另一组对照组由9名没有已知感染史的人组成,他们曾在呼吸机或重症监护病房呆过一段时间,这些干预措施可能会导致严重的副作用。

研究小组发现,在患有严重COVID-19的人的大脑中,与炎症和压力相关的基因比对照组的人更活跃。相反,与认知和脑细胞之间连接形成有关的基因则不那么活跃。

科学家们还分析了另外20名未受感染的人的脑组织:10名死亡时年龄在38岁或以下,10名死亡时年龄在71岁或以上。比较显示,老年人的大脑变化与严重COVID-19患者的大脑变化相似。

巴西坎皮纳斯大学蛋白质组学负责人Daniel Martins-de-Souza说,这项工作是初步的,需要使用补充的方法来确认。但他说,这是一项信息丰富的研究,这样的研究最终可以指导那些在COVID-19后仍有认知障碍的人的治疗。

炎症的影响

马夫里卡基怀疑,COVID-19对基因活动的影响是由炎症间接引起的,而不是由病毒渗入大脑引起的。为了支持这一解释,她和她的同事们发现,将实验室培养的神经元暴露在促进炎症的蛋白质中,会影响衰老相关基因子集的活动。

但她说,这种反应也有可能是由其他感染引发的。这项研究无法完全控制肥胖或其他可能增加一个人患上严重COVID-19的几率,并产生影响大脑基因表达的炎症状态的情况。

布吉亚尼说,另一个关键问题是,基因表达的变化是否只与严重的COVID-19病例有关,还是较轻的疾病也会导致这种变化。三月,一项研究3.对英国生物银行收集的数百张大脑图像的分析发现即使是轻微的疾病也会引起大脑的变化包括对涉及嗅觉和味觉的区域的损害。

Bugiani说,需要时间来确定研究中观察到的变化是短暂的还是会持续下去。她说:“大流行的持续时间现在已经足够长,可以看到这些情况,但还不足以确定它们是否是永久性的。”“我们还不知道他们的真正后果会是什么。”