从大脑到脚趾,新冠是如何一步步对器官“下手”的?
2020/4/30 13:58:00 生命时报

    

     新冠病毒是怎样攻击人体的?为早点弄清新冠的真面目,临床医生和研究人员正努力了解其对人体的损伤及其背后机制。

     近日,国际顶级期刊《科学》发表文章称,新冠病毒在人体各处“横行”,大脑、肺部、心血管、肾脏和肠等器官内,都能发现它的踪迹。

    

    

     图片来源:《科学》杂志

     《生命时报》(微信内搜索“LT0385”即可关注)结合该研究并邀请权威专家,带你看看新冠病毒是如何在人体“兴风作浪”,甚至造成各个器官“断壁残垣”的。

     受访专家

     安徽医科大学第一附属医院老年呼吸与危重症科主任 范晓云

     大连医科大学附属第二医院感染科主任 李荣宽

     本文作者、编辑丨生命时报记者 王璐

     入侵——鼻腔、咽喉

     当新冠病毒感染者排出载有病毒的飞沫,其他人将其吸入时,新冠病毒就会进入鼻腔和咽喉。

     4月24日,英国维康桑格研究所Waradon Sungnak领导的团队,在著名期刊《自然·医学》上发表的研究显示,鼻子或是新冠病毒感染的第一站和毒库。

    

     《自然·医学》论文截图

     需要注意的是,血管紧张素转换酶2(ACE2)是新冠病毒“入侵”细胞的重要受体。新冠病毒一旦通过ACE2进入细胞内部,就会“劫持细胞工厂”,以复制无数个自己,进而入侵更多细胞。

     随着病毒不断繁殖,感染者可能传播大量病毒,尤其是在被感染后的一周左右。在此期间,患者可能没有症状,也可能出现发热、干咳、咽痛、头痛或肌痛等情况。

     肺部

     如果感染者的免疫系统在初期没能抵抗过新冠病毒,那么病毒就会沿着气管“行进”,经过各级支气管到达被称为肺泡的微小气囊中,每个气囊都有富含ACE2的细胞排列。

    

     正常情况下,氧气穿过肺泡进入其周围的毛细血管中,再被血液带到身体其他部位。

     但在免疫系统与新冠病毒交战时,会产生大量黏液和死细胞,破坏了血氧交换。患者便会出现咳嗽、发热、呼吸浅快等症状。

     还有一些感染者的病情会突然恶化,发展为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。他们的血氧水平急剧下降,呼吸变得困难,通过CT可发现肺部充满白色浑浊。

     大部分新冠肺炎死亡患者的尸检表明,其肺泡充满白细胞、黏液及被破坏的细胞碎屑。

     大脑

     新冠病毒感染者另一组引人注目的症状,集中在大脑和中枢神经系统。临床上,部分感染者会出现癫痫、大脑炎症等情况。

     范晓云表示,一些重症患者由于严重缺氧而陷入昏迷,因此无法明确说明哪些症状是病毒直接侵袭大脑所引起的。

     但新冠病毒感染者尸检发现,其脑组织有水肿、充血的表现,且伴有部分神经元变性,因此新冠病毒对大脑确实会造成损伤。

    

    一名患有COVID-19的58岁女性患了脑炎,导致大脑组织受损(箭头)。图片来源:《科学》杂志

     事实上,能通过血脑屏障对大脑造成损伤的病毒并不少见,比如人类疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒等。

     除了病毒攻击外,部分新冠病毒感染者还会因中风导致大脑受损,这又和病毒影响凝血功能有关。

     眼睛

     《医学病毒学杂志》中的一项研究显示,在一名左眼表现为结膜炎的新冠肺炎患者的眼泪和结膜分泌物样本中,发现新冠病毒阳性,而没有结膜炎症状的右眼分泌物结果为阴性。

     这一研究证明了结膜炎的发生可能与新冠病毒感染有关。

     曾有感染过新冠病毒的患者表示,自己可能是通过结膜接触传染的,而后才出现发热、鼻塞和流涕等症状。但从整体上讲,临床上这类患者并不多见。

     鼻子

     论文中提到,新冠病毒会导致部分患者嗅觉丧失,科学家推测,这可能是新冠病毒攻击鼻腔神经所引起的。

     4月27日,美国疾控中心(CDC)将新冠肺炎症状由原来的3种增至9种,新增的6种症状中就包括了“味觉或嗅觉功能丧失”。

    

     华中科技大学一项回顾性病例研究,观察了214名住院患者的神经系统症状,其中就包括嗅觉丧失、味觉减退、神经痛等外周神经系统表现。

     肾脏

     不少新冠病毒感染者肾脏出了问题,究其原因,除了肾脏富含ACE2易受新冠病毒攻击外,还和炎症因子风暴有关。

    

     炎症因子风暴对人体器官组织的影响

     范晓云表示,病毒经呼吸道进入肺部后,引起肺炎,刺激患者免疫系统释放大量细胞因子到血液中,它们不仅会杀死病毒,还会对正常细胞造成伤害,进而导致全身器官组织细胞凋亡和坏死,最终功能衰竭,这其中就可能包括肾脏。

     肾脏代谢出现问题后,导致高钾血症、酸中毒等,甚至是肾功能衰竭。对于这类患者,使用透析机,一方面可以保证机体酸碱和电解质平衡,还能把过多的炎症因子从体内透析出来,以减轻对整个机体的伤害。

     心血管

     正常情况下,机体凝血功能和抗凝血功能保持平衡,当炎症因子风暴发生、血管内膜受到新冠病毒攻击时,就可能发生弥散性血管内凝血,血管内形成微血栓。

     糖尿病、高血压等有基础病的患者,其血管条件本来就差,更容易在新冠病毒攻击时受到损伤。

     此外,心肌损伤也是新冠病毒感染者的常见问题之一。

     这可能是因为新冠病毒引起炎症因子风暴带来的继发或间接损伤,以及肺炎引起的重度缺氧所致。

     肝脏

     李荣宽介绍,在肝脏组织中,胆管来源的肝细胞富含ACE2,很多学者推测新冠病毒通过这条途径攻击肝脏。

     这类细胞受损后,临床肝功能结果本应以谷氨酰转移酶、碱性磷酸酶明显升高为主,而目前临床发现新冠病毒感染者升高得较明显的指标是谷丙转氨酶、谷草转氨酶。

     早在3月4日,国际医学期刊《柳叶刀-胃肠病学和肝脏病学》就在线发表了中国科学院院士王福生团队的评论文章《COVID-19相关的肝损伤:诊治与挑战》。论文结合大量新冠肺炎病例报告分析发现,不管是在新冠肺炎轻症还是重症患者中,都存在一定比例的肝脏功能异常情况

    

     《柳叶刀-胃肠病学和肝脏病学》论文截图

     李荣宽推测,新冠病毒攻击肝脏的途径很可能有其他更重要的方式。

     目前一些研究表明,新冠病毒除了直接攻击外,对肝脏造成损伤的原因还有以下几个方面:

     炎症因子风暴对肝脏的影响;

     心肺损伤导致的肝脏缺血缺氧;

     临床治疗时使用的各种药物,也会对肝脏造成一定程度甚至严重的伤害。

     肠道

     多数人对新冠病毒感染后的症状,停留在咳嗽、发热、流涕,往往忽略了腹泻这一消化道症状。

     之所以患者出现便秘、腹泻、肠胀气等消化道功能紊乱的问题,可能因为肠黏膜免疫屏障受损、肠道微生态失调。

     一旦出现这些表现,提示新冠病毒对人体的攻击已累积到胃肠道,影响了人体微生态环境,往往提示病情可能比较重了,这类患者预后情况相对较差。

     此前有研究发现,新冠病毒感染者的粪便和尿液样本中,可检测到新冠病毒核酸,乃至完整的病毒颗粒。

     范晓云建议,防疫上,我们要注重含有病毒的粪便、尿液对环境的污染,以及可能带来的气溶胶或接触传播。

     这篇论文对如何理解新冠肺炎患者出现的症状,尤其对早期诊断、病理及生理方面针对性治疗、改善预后及康复等均有重要参考价值。

     新冠病毒可能对人体造成的破坏仍然只是草图,要想弄清楚它的范围,以及它可能引发的一系列心血管和免疫作用,仍需花费多年时间。相信能随着科学的发展,能探索出更有效的治疗方法。▲

     参考资料:

     Meredith Wadman. et al. How does coronavirus kill? Clinicians trace a ferocious rampage through the body, from brain to toes.

     本期编辑:郑荣华

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