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【大中小】

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

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

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

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

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

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。