該研究的主要作者、美國約翰·霍普金斯大學(xué)病理學(xué)副教授何成英(音譯)表示:“作為一名神經(jīng)病理學(xué)家,我想知道為什么嗅覺喪失是COVID-19 的常見癥狀,并且所以我們決定深入研究嗅覺機(jī)制,看看當(dāng)新冠病毒侵入人體時,細(xì)胞水平上到底發(fā)生了什么?!?
為了進(jìn)行這項(xiàng)研究,何教授和他的同事從23 名死于COVID-19 的患者和一名對照患者的大腦底部嗅球(傳輸攜帶氣味信息的神經(jīng)沖動的部位)收集了組織。對照組由14 名因其他原因死亡且死亡時體內(nèi)未檢測到冠狀病毒的人組成。
研究人員評估了所有收集的組織中是否有任何可檢測到的COVID-19 顆粒,并使用光學(xué)和電子顯微鏡檢查其中細(xì)胞、血管和神經(jīng)元(神經(jīng)細(xì)胞)的結(jié)構(gòu)和特征,以及軸突的存在(軸突的數(shù)量)。傳輸電脈沖的神經(jīng)元部分)。嗅覺和味覺信息來自3 名患者的臨床記錄和其余患者的家庭訪談。
23 名COVID-19 患者中,有3 名被確定喪失嗅覺,4 名患者嗅覺能力下降,2 名患者同時喪失嗅覺和味覺。對照組的14 名患者中沒有一人失去嗅覺或味覺。
研究人員希望通過研究兩組人群了解三件事:嗅覺系統(tǒng)中神經(jīng)元的退化(損傷)水平、嗅覺軸突丟失的數(shù)量以及微血管病變(小血管疾?。┑膰?yán)重程度。
研究人員將未感染冠狀病毒的患者的組織與感染該病毒的患者的組織進(jìn)行比較,特別是那些嗅覺減弱或完全喪失的患者,發(fā)現(xiàn)感染該病毒的患者血管損傷更嚴(yán)重,損傷更大到他們的嗅球。軸突的數(shù)量要少得多。
該研究的另一個重要發(fā)現(xiàn)是,盡管神經(jīng)和血管受到損害,但大多數(shù)COVID-19 患者的嗅球中沒有檢測到冠狀病毒顆粒。
何教授解釋說,之前依賴常規(guī)病理檢查的研究推測,嗅覺神經(jīng)元和嗅球的病毒感染可能在與COVID-19相關(guān)的嗅覺喪失中發(fā)揮作用。然而,新的研究表明,嗅覺上皮的COVID-19 感染會引起炎癥,從而損害神經(jīng)元,減少可向大腦發(fā)送信號的軸突數(shù)量,并導(dǎo)致嗅球功能障礙。
該圖顯示了鼻腔中的冠狀病毒感染如何引起炎癥,炎癥會損害神經(jīng)細(xì)胞并減少可用于向嗅球發(fā)送氣味信號的軸突(脈沖發(fā)射器)的數(shù)量,嗅球有助于大腦處理信號。這通常會導(dǎo)致COVID-19 患者的嗅覺減弱或完全喪失。