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    Viruses揭示:新冠病毒可藏匿于小鼠大腦,或能解釋COVID-19患者康復后病情復發之謎

    來源:生物探索作者:人氣:-發表時間:2021-01-26 09:52:00【
    SARS-CoV-2鼻內感染K18-hACE2小鼠會引起嚴重的神經系統疾病。
    凜冬已至,春節欲來。隨著人員流動的增加,由新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)感染導致的新冠肺炎(COVID-19)疫情似乎變得更加嚴重,官方每日公布的COVID-19疫情數字牽動著每一個人的心!
    在全球科研人員的共同努力下,我們對SARS-CoV-2有了更深入的了解,但是關于其感染中樞神經系統(CNS)的發病機理仍然知之甚少。眾所周知,大腦是人類的中央處理器,而COVID-19可引起人類神經系統疾病,探究其機理有助于人們更好地應對疫情、抵御疾病。
    近日, Viruses發表了一篇題為Neuroinvasion and Encephalitis Following Intranasal Inoculation of SARS-CoV-2 in K18-hACE2 Mice的文章,發現SARS-CoV-2鼻內感染K18-hACE2小鼠會引起嚴重的神經系統疾病。
    doi.org/10.3390/v13010132
    doi.org/10.3390/v13010132
    鼻道通往大腦的路徑比嘴巴更直接,且嗅覺和味覺的改變是COVID-19的癥狀之一,因此,研究人員在K18-hACE2小鼠(n=10)鼻腔內接種SARS-CoV-2細胞和PBS,感染SARS-CoV-2的小鼠在第4天開始體重明顯減輕,并伴有嗜睡、動作緩慢、共濟失調、呼吸困難等并發癥,第6天小鼠全部死亡。這說明,SARS-CoV-2可能會感染K18-hACE2小鼠鼻甲,眼和嗅球內的細胞,并且某些COVID-19病例引起的嗅覺喪失的原因也得到了合理的解釋。
    SARS-CoV-2感染后K18-hACE2小鼠的存活,體重和病毒滴度分析
    SARS-CoV-2感染后K18-hACE2小鼠的存活,體重和病毒滴度分析
    隨后,研究人員基于qRT-PCR分析了感染SARS-CoV-2的小鼠的早期(第1天),中期(第3天)和晚期(第5和6天)器官和大腦的病毒載量。發現,在小鼠肺部和鼻腔的病毒量于第3天達到峰值,在第5天和第6天逐漸下降,而大腦中的病毒在第3天才被檢測到,于第5天達到較高水平,且腦中的最高病毒滴度比肺中的最高滴度高約1000倍,表明SARS-CoV-2在腦中具有很高的復制潛力。
    K18-hACE2小鼠的病毒嗜性分析
    K18-hACE2小鼠的病毒嗜性分析
    由于干擾素(IFN)具有廣譜的抗病毒功能,能夠影響細胞生長、分化、調節免疫功能等多種生物活性。在進一步實驗中,研究人員檢測了小鼠肺和腦中IFN-α的mRNA和蛋白水平,發現肺部IFN-α的mRNA和蛋白水平于第3天達到最高,在第6天下降,而大腦中僅在感染后第5天和第6天檢測到高水平的IFN-α。有趣的是,盡管病毒在大腦中有較高的復制水平,但就IFN-α角度而言,肺中的相對水平更高。
    肺和腦中干擾素-α(IFN-α)的mRNA和蛋白水平的分析
    肺和腦中干擾素-α(IFN-α)的mRNA和蛋白水平的分析
    中樞神經系統的病毒感染通常伴隨有炎癥反應,如細胞因子/趨化因子的產生,研究人員基于qRT-PCR對IL-6、IL-1β、IFN-γ、TNF-α、CCL2和CCL3進行檢測后發現,小鼠SARS-CoV-2感染細胞因子和趨化因子在大腦中的表達量遠遠超過肺中的表達量,表明在感染后期,炎癥反應在大腦中比在肺部更為明顯。
    肺和腦中的細胞因子和趨化因子mRNA水平
    肺和腦中的細胞因子和趨化因子mRNA水平
    在小鼠感染病毒的第6天,研究人員從大腦包括皮質、小腦和海馬區的部位檢測到了與細胞相關的病毒抗原。腦切片的HE染色結果及免疫組化學分析顯示,小鼠的神經元縮小并出現退化現象,血管周圍出血,白細胞浸潤增強。這一發現恰好解釋了為何某些COVID-19患者的肺功能已經得到改善,但卻有可能迅速復發并死亡。
    SARS-CoV-2感染的大腦的組織病理學分析
    SARS-CoV-2感染的大腦的組織病理學分析
    在K18-hACE2轉基因小鼠的大腦中檢測到SARS-CoV-2感染的細胞
    在K18-hACE2轉基因小鼠的大腦中檢測到SARS-CoV-2感染的細胞
    由于大腦中不存在免疫反應,因此變成了病毒最喜歡藏身之地。盡管COVID-19康復患者似乎已經逃離SARS-CoV-2的魔掌,但依舊可能面臨包括自身免疫性疾病、帕金森氏病、多發性硬化癥和一般性認知能力下降等健康問題。因此,對待狡猾的SARS-CoV-2絕不能放松警惕。
    最后,小編想引用《三體》中的一句話表達自己對疫情的期許:“太陽就要落下了,你的孩子不害怕么?”,“當然不,因為他們知道,明天,太陽還會升起來的”
    參考資料:
    1.https://doi.org/10.3390/v13010132
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    此文關鍵字:SARS-CoV-2 K18-hACE2小鼠
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