一项新的小鼠研究揭示，导致COVID-19的病毒SARS-CoV-2可能优先通过“后门”进入细胞，从而感染大脑。
这一发现部分解释了为何许多人在感染期间或之后会出现疲劳、头晕、脑雾、嗅觉或味觉丧失等神经系统症状。科学家们认为，当SARS-CoV-2侵入中枢神经系统时，可能会导致这些症状，但直到现在才弄清楚病毒如何以及为何从呼吸道转移到大脑。
在8月23日发表在《自然微生物学》上的一篇文章中，研究人员发现了病毒刺突蛋白的突变，病毒通过刺突蛋白与细胞表面的ACE2分子结合进入人类细胞。
“SARS-CoV-2的刺突蛋白包裹在病毒外部，使其能够进入细胞，”研究报告的合著者、芝加哥西北大学传染病助理教授贾德·胡尔特奎斯特在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志。“通常，病毒可以通过两种方式进入细胞：要么通过细胞表面的前门，要么在进入细胞后通过后门。”
刺突蛋白中的furin切割位点帮助病毒从前门进入。如果该位点发生突变或被删除，病毒则只能通过后门进入。
“上呼吸道和肺部的细胞对SARS-CoV-2非常敏感，病毒可以通过前门和后门进入这些细胞，”Hultquist说。“为了在大脑中成功到达和复制，病毒似乎必须通过后门进入。删除furin切割位点使病毒更可能使用这一途径，从而更容易感染脑细胞。”
为了研究这一现象，研究人员使用了基因工程小鼠，这些小鼠的细胞能够制造人类ACE2。在用SARS-CoV-2感染这些小鼠后，他们从肺和脑组织中提取病毒样本，并对病毒基因组进行测序。
胡尔特奎斯特表示：“我们发现，感染正常SARS-CoV-2的小鼠大脑中有一些感染，但当病毒在furin切割位点发生突变时，感染的细胞数量显著增加。”虽然尚不确定这些受感染的细胞是否与COVID-19的神经系统症状相关，但Hultquist和他的同事们发现，海马和运动前皮层细胞的感染率很高，这两个细胞分别与记忆和运动相关。
然而，这项研究仅在小鼠身上进行，因此需要更多研究来确定SARS-CoV-2是否对感染人类大脑有类似的要求。
马里兰大学微生物学和免疫学教授马修·弗里曼没有参与这项研究，他告诉《生活科学》杂志：“重要的是要对这项研究进行人体采样，看看人类身上是否发现了与小鼠相同的突变。”“随着研究人员将神经炎症作为治疗长期COVID症状的目标，首先了解病毒如何在大脑中复制至关重要。”
Hultquist还想探究为何furin切割位点的突变使病毒更容易进入大脑。他表示：“我们的研究表明，如果直接注射正常的SARS-CoV-2，它可以在大脑中复制，这表明失去furin切割位点对传播到大脑至关重要。”“这究竟是如何起作用的，仍然是个谜。”
尽管如此，这项研究为治疗COVID-19的神经系统影响奠定了基础。
Hultquist说：“了解病毒需要后门来感染大脑，为阻止其传播提供了独特的机会。”“阻断这一途径的小分子可能在预防大脑感染及其引发的并发症方面特别有效。下一个挑战是弄清楚哪些药物最能做到这一点，以及哪些药物能够进入大脑。”
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