刺突蛋白在大脑中积累,导致新冠后遗症

【字体: 时间:2025年01月08日 来源:Cell Host & Microbe

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  研究人员发现,SARS-CoV-2刺突蛋白持续存在于大脑和颅骨中……

  

研究人员发现SARS-CoV-2刺突蛋白在感染后在大脑和颅骨骨髓中持续存在数年,可能导致慢性炎症和神经退行性疾病。

亥姆霍兹慕尼黑和Ludwig-Maximilians大学(LMU)的研究人员发现了与长COVID相关的神经系统症状的可能解释。他们的研究表明,SARS-CoV-2刺突蛋白可以在感染后在大脑的保护层(脑膜)和头骨骨髓中持续存在长达四年。这种挥之不去的刺突蛋白可能会引发慢性炎症,并增加神经退行性疾病的风险。

由慕尼黑亥姆霍兹大学智能生物技术研究所所长阿里·埃尔特尔克教授领导的这项研究还发现,mRNA COVID-19疫苗显著减少了大脑中刺突蛋白的积累。尽管这种减少,但感染后留在头骨和脑膜中的刺突蛋白可以成为新的治疗方法的目标,以减轻长期影响。

刺突蛋白在大脑中积累

由Ali Ertürk教授团队开发的一种新型人工智能成像技术为SARS-CoV-2刺突蛋白如何影响大脑提供了新的见解。该方法使器官和组织样品透明,使细胞结构、代谢物和病毒蛋白的三维可视化成为可能。利用这项技术,研究人员在COVID-19患者和小鼠的组织样本中发现了以前无法检测到的刺突蛋白分布。

这项发表在《Cell Host & Microbe》杂志上的研究显示,即使在感染数年后,颅骨骨髓和脑膜中的刺突蛋白浓度也会显著升高。刺突蛋白与所谓的ACE2受体结合,这种受体在这些区域尤其丰富。

“这可能使这些组织特别容易受到刺突蛋白长期积累的影响,”该研究的第一作者Zhouyi Rong博士解释说。Ertürk补充说:“我们的数据还表明,大脑边界持续的刺突蛋白可能导致COVID-19和长COVID的长期神经系统影响。这包括加速大脑衰老,可能导致受影响个体失去5到10年的健康大脑功能。”

疫苗接种对刺突蛋白水平的影响

Ertürk团队发现,BioNTech/辉瑞mRNA COVID-19疫苗显着减少了大脑中刺突蛋白的积累。其他mRNA疫苗或疫苗类型,如基于载体或基于蛋白质的疫苗,未进行研究。与未接种mRNA疫苗的小鼠相比,接种mRNA疫苗的小鼠在脑组织和颅骨骨髓中的刺突蛋白水平都较低。然而,减少了大约50%,剩下的刺突蛋白继续对大脑构成有毒风险。

“这种减少是重要的一步,”Ertürk教授说。“我们的研究结果虽然来自小鼠模型,而且只能部分转移到人类身上,但表明需要额外的治疗和干预措施,以充分解决SARS-CoV-2感染造成的长期负担。”此外,还需要进一步的研究来评估这些发现对长COVID患者的相关性。

COVID - 19长期治疗的挑战和进展

在全球范围内,50%至60%的人口感染了COVID-19,其中5%至10%的人经历了长期COVID。总计约有4亿人可能携带大量的刺突蛋白

“这不仅仅是个人健康问题——这是一个社会挑战,”Ertürk教授说。“我们的研究表明,mRNA疫苗显著降低了长期神经系统后果的风险,并提供了至关重要的保护。然而,接种疫苗后仍然可能发生感染,导致体内持续产生刺突蛋白。这些可能导致慢性脑部炎症,增加中风和其他脑损伤的风险,这可能对全球公共卫生和全球医疗保健系统产生重大影响。”

诊断和治疗长冠肺炎

Ertürk说:“我们的研究结果为诊断和治疗COVID-19的长期神经系统影响开辟了新的可能性。”与脑组织不同的是,颅骨的骨髓和脑膜——容易积聚突刺蛋白的区域——更容易进行医学检查。

结合蛋白质面板——设计用于检测组织样本中特定蛋白质的测试——这可以识别血浆或脑脊液中的刺突蛋白或炎症标记物。Ertürk解释说:“这些标志物对于早期诊断与COVID-19相关的神经系统并发症至关重要。此外,表征这些蛋白质可能有助于开发靶向疗法和生物标志物,以更好地治疗甚至预防由COVID-19引起的神经损伤。”

Helmholtz Munich和慕尼黑工业大学病毒学家Ulrike Protzer教授强调了这项研究的更广泛影响,他补充说:“鉴于COVID-19的持续全球影响以及对长期影响的日益关注,这项研究揭示了大脑入侵途径和意想不到的长期宿主参与,这是及时的。这些重要的见解不仅具有科学意义,而且对社会也有很大的兴趣。”

参考:“Persistence of spike protein at the skull-meninges-brain axis may contribute to the neurological sequelae of COVID-19” 


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