美国国立卫生研究院的一项研究描述了COVID-19感染引发的免疫反应，这种反应会损害大脑血管，并可能导致短期和长期的神经系统症状。在《大脑》杂志发表的一项研究中，美国国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的研究人员检查了9名在感染病毒后突然死亡的人的大脑变化。
科学家们发现，抗体(免疫系统在应对病毒和其他入侵者时产生的蛋白质)参与了对大脑血管内壁细胞的攻击，导致炎症和损伤。与该小组早些时候的一项研究一致，SARS-CoV-2没有在患者的大脑中检测到，这表明该病毒没有直接感染大脑。
了解SARS-CoV-2如何引发脑损伤，可能有助于为有挥之不去神经系统症状的COVID-19患者开发治疗方法。
该研究所临床主任、该研究的资深作者Avindra Nath医学博士说:“COVID-19患者往往会出现神经系统并发症，但其潜在的病理生理过程尚不清楚。”“我们之前在尸检中发现了患者大脑中的血管损伤和炎症，但我们不了解损伤的原因。我认为，在这篇论文中，我们已经对一系列事件获得了重要的见解。”
纳特博士和他的团队发现，针对COVID-19产生的抗体可能会错误地瞄准血脑屏障至关重要的细胞。紧密排列的内皮细胞有助于形成血脑屏障，阻止有害物质到达大脑，同时允许必要物质通过。对大脑血管内皮细胞的损伤会导致血液中蛋白质的泄漏。这会导致一些COVID-19患者出血和血栓，并可能增加中风的风险。
研究人员首次观察到COVID-19患者大脑内皮细胞内抗体与抗原(外来物质)结合形成的免疫复合物沉积。这种免疫复合物会引发炎症，从而损伤组织。
这项研究建立在他们之前的研究的基础上，之前的研究发现了血管变薄和渗漏导致大脑损伤的证据。他们怀疑这种损伤可能是由于人体对病毒的自然炎症反应造成的。
为了进一步探索这种免疫反应，纳特博士和他的团队在之前的研究中检查了一部分患者的脑组织。这九名年龄在24岁到73岁之间的受试者之所以被选中，是因为他们的脑部结构扫描显示出了血管损伤的迹象。这些样本与来自10个对照组的样本进行了比较。研究小组使用免疫组化技术观察神经炎症和免疫反应，这是一种使用抗体来识别组织中特定标记蛋白的技术。
在他们早期的研究中，研究人员发现了血管渗漏的迹象，这是基于正常情况下不会穿过血脑屏障的血液蛋白的存在。这表明血脑屏障中内皮细胞之间的紧密连接被破坏。
纳特博士和他的同事们发现了内皮细胞受损可能是由免疫反应引起的证据——在细胞表面发现了免疫复合物的沉积。
这些观察表明，抗体介导的攻击激活内皮细胞。当内皮细胞被激活时，它们会表达一种叫做粘附分子的蛋白质，这种蛋白质会导致血小板粘在一起。在脑组织样本的内皮细胞中发现了高水平的粘附分子。
“内皮细胞的激活使血小板粘附在血管壁上，导致血栓形成和渗漏。与此同时，内皮细胞之间的紧密连接被破坏，导致它们渗漏，”纳特博士解释说。“一旦发生渗漏，巨噬细胞等免疫细胞可能会来修复损伤，引发炎症。这反过来又会导致神经元受损。”
研究人员发现，在内皮细胞受损的区域，300多个基因表达下降，而6个基因表达增加。这些基因与氧化应激、DNA损伤和代谢失调有关。这可能为研究COVID-19相关神经症状的分子基础提供线索，并提供潜在的治疗靶点。
这些发现共同揭示了COVID-19感染后损害大脑的免疫反应。但目前还不清楚这种免疫反应针对的是什么抗原，因为病毒本身在大脑中没有被检测到。SARS-CoV-2刺突蛋白抗体可能与病毒使用的ACE2受体结合进入细胞。需要更多的研究来探索这一假设。
这项研究还可能对理解和治疗COVID-19后的长期神经系统症状产生影响，包括头痛、疲劳、味觉和嗅觉丧失、睡眠问题和“脑雾”。研究人员认为，如果研究中的患者存活下来，他们可能会患上长时间COVID。
纳特博士说:“这种相同的免疫反应很可能在长时间COVID患者中持续，导致神经元损伤。”“可能会有一个小的惰性免疫反应持续，这意味着免疫调节疗法可能会帮助这些患者。所以这些发现具有非常重要的治疗意义。”
研究结果表明，旨在阻止该研究中观察到的免疫复合物发展的治疗方法可能是治疗covid - 19后神经系统症状的潜在疗法。
