在導致COVID-19的SARS-CoV-2病毒出現數年之後，研究人員仍然面臨著許多未解之謎。例如，我們知道COVID與各種短期和長期的神經癥狀有關，但這些認知問題究竟是病毒直接感染腦細胞的結果，還是僅僅由於更廣泛的全身炎癥反應所致，目前仍不完全清楚。
人類神經元和上皮細胞的共培養。感染 SARS-CoV-2 的細胞被染成綠色。可見多個受感染的神經元。細胞核顯示為藍色。圖/巴斯德研究所 - Guilherme Dias de Melo
對人類腦組織進行的研究得出相互矛盾的結果。一些研究發現 SARS-CoV-2 的直接痕跡，而另一些研究則隻報告炎癥損傷。動物模型無疑證明病毒感染大腦的可能性，但人體組織樣本顯然是在病人死亡後采集的，這意味著研究人員隻能假設在急性感染期間會發生什麼。
在巴斯德研究所和巴黎城市大學科學傢領導的一項新研究中，利用動物模型研究幾個尚未解決的問題。SARS-CoV-2 病毒如何通過嗅覺系統進入大腦？不同的 SARS-CoV-2 變種進入大腦的可能性是大還是小？失去嗅覺是否與病毒進入大腦直接相關？
這項研究利用倉鼠模型，比較 2020 年感染的原始 SARS-CoV-2 病毒和隨後的幾種變種，包括 Gamma、Delta 和 Omicron/BA.1 變種。有趣的是，研究結果證實流行病學的觀察結果，即在 Omicron 感染中急性疾病的嚴重程度會降低，但所有變種都表現出類似的神經侵襲能力。最引人註目的是，無論是否出現嗅覺缺失癥狀，所有變體都會感染大腦的嗅覺區域。
第一作者吉列爾梅-迪亞斯-德梅洛（Guilherme Dias de Melo）說："這表明無嗅覺癥和神經元感染是兩種互不相關的現象。如果我們按照這個思路推理，即使是無癥狀--因此臨床上是良性的--感染也很有可能表現為病毒在神經系統中的傳播"。
為準確研究 SARS-CoV-2 如何感染腦細胞，研究人員利用一種名為微流體細胞培養的建模系統。這樣就可以近距離觀察病毒如何在神經元之間移動。研究結果表明，病毒能夠通過被稱為軸突的細胞間微小突起在神經元之間移動。
迪亞斯-德梅洛解釋說："病毒似乎有效地利用神經元的生理機制進行雙向移動。我們研究的SARS-CoV-2變種--武漢祖代變種、Gamma、Delta和Omicron/BA.1--在體外感染神經元，並能夠沿軸突移動。"
研究人員總結說，這表明所有 SARS-CoV-2 變體都有能力通過嗅覺通路感染大腦，無論臨床疾病表現如何。這意味著，即使是輕度感染也有可能導致病毒滲入大腦。
該研究的另一位作者埃爾韋-佈爾希（Hervé Bourhy）說，未來的工作需要探索急性SARS-CoV-2腦部感染與Long-COVID中出現的持續癥狀之間的關系。
Bourhy說："下一步我們將從動物模型中解病毒是否能在急性感染期後在大腦中持續存在，以及病毒的存在是否能誘發持續性炎癥和長期COVID病例中描述的癥狀，如焦慮、抑鬱和腦霧。"
這項新研究發表在《自然通訊》（Nature Communications）上。