Attention please,新冠病毒正在入侵大脑!
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Attention please,新冠病毒正在入侵大脑!

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新型冠状病毒肺炎(CoronaVirusDisease2019,COVID-19)自19年底爆发距今已有近四年的时间,依旧没有被彻底克服,科学家们一直致力于新冠病毒(SARS-CoV-2)的研究,虽然COVID-19被认为主要是一种呼吸系统疾病,但临床上发现有部分新冠患者出现意识障碍、癫痫、感觉障碍和其他神经系统症状,因此科学家们判断SARS-CoV-2有可能也会攻击大脑。


2021年3月,耶鲁大学Alkiko Iwasaki团队利用人类大脑类器官,ACE2转基因SARS-CoV-2模型小鼠,以及临床分析等手段,首次明确发现新冠病毒可以直接感染神经元,并诱发代谢紊乱;新冠病毒可诱发了神经系统缺氧,从而导致了神经细胞凋亡。



同年10月, Kristian Pietras团队发表了一篇题为“Infection of Brain Pericytes Underlying Neuropathology of COVID-19 Patients”的文章,从病理学角度应用多重荧光免疫组化技术(mIHC)研究了SARS-CoV-2对大脑的影响。


早在疫情之始,研究人员就已证明了SARS-CoV-2进入宿主细胞的主要受体是血管紧张素转化酶II(ACE2),于是Kristian Pietras团队对一位COVID-19患者的额叶皮层切进行了四重荧光多染,染了ACE2、CD31+血管内皮细胞和PDGFRβ+血管周细胞,结果显示ACE2仅由周细胞表达。



SARS-CoV-2是一组正链、单链RNA病毒,被它感染的细胞,在病毒复制过程中会产生双链RNA(dsRNA),可作为中间体被检测到。应用dsRNA的J2抗体进行免疫组化,Kristian Pietras团队在COVID-19患者大脑中离散的血管周围的非内皮细胞中发现了点状阳性分布,而未感染患者的大脑则无信号,该结果进一步证实了脑周细胞确实对病毒感染特别敏感,并可能作为SARS-CoV-2进入中枢神经系统的“窗口”。



初步掌握了一些SARS-CoV-2感染大脑的证据以后,研究团队猜想这种感染很有可能导致神经炎症。通过对COVID-19患者和未感染患者的脑切片的5种免疫细胞群(包括辅助T细胞和细胞毒性T淋巴细胞、调节性T细胞、B细胞和巨噬细胞)进行mIHC染色,结果证实了这一猜想。



2020年末,一个美国研究团队发现,新冠病毒还能让血脑屏障出现“漏洞”,潜在破坏大脑神经网络。Kristian Pietras团队就此也进行了七重荧光免疫组化分析,结果显示血管周围出现纤维蛋白原的渗漏,证实了SARS-CoV-2感染周细胞,破坏了组织紧密的血脑屏障。



蓝色箭头:血管周围渗漏的纤维蛋白原晕
新冠病毒变异速度之快令人咋舌,由此也可预见针对它的研究也将在未来的很长一段时间持续进行。多重荧光免疫组化能够呈现相较于常规免疫组化/荧光信息量更丰富的图像结果,绝对是病理研究的一大助力。


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