研究的主要作者、美国约翰斯·霍普金斯大学病理学副教授何程莹（音译）表示：“作为一名神经病理学家，我想知道为什么丧失嗅觉是新冠而不是其他呼吸道疾病的一个常见症状。因此，我们决定对嗅觉机制进行深入研究，看看当新冠病毒侵入人体时，在细胞水平上实际发生了什么事。”
为了进行研究，何教授及其同事从23名新冠病亡者和一个对照组患者的大脑底部嗅球（传递携带气味信息的神经脉冲的部位）中收集了组织。对照组由14名死于其他原因的人所组成，他们在死亡时体内并没有被检测到新冠病毒。
研究人员对所有收集的组织进行了任何可检测到的新冠病毒颗粒的评估，并使用光学和电子显微镜检查其中的细胞、血管和神经元（神经细胞）的结构和特征，以及存在的轴突（传递电脉冲的神经元部分）的数量。从3名患者的临床记录和其余患者的家庭访谈中获得了有关嗅觉和味觉的信息。
23名新冠患者中有3名被确定失去了嗅觉，4名嗅觉能力下降以及2名同时失去嗅觉和味觉。对照组的14名患者中没有人被确定为失去嗅觉或味觉。
研究人员想从两组的研究中了解三件事：嗅觉系统中神经元的退化（损伤）水平、嗅觉轴突丢失的数量以及微血管病变（小血管疾病）的严重程度。
研究人员将没有感染新冠病毒的患者的组织与感染新冠病毒的患者（尤其是那些嗅觉减弱或完全丧失嗅觉的患者）的组织进行比较后发现，新冠患者的血管损伤程度更严重，并且嗅球中的轴突量要少得多。
该研究的另一个主要发现是，尽管神经和血管受损，在大多数新冠患者的嗅球中并未检测到新冠病毒颗粒。
何教授解释道，依赖于常规病理检查的先前研究推测，嗅觉神经元和嗅球的病毒感染可能在与新冠相关的嗅觉丧失中起作用。然而新研究表明，嗅觉上皮细胞的新冠病毒感染会导致炎症，进而损害神经元，减少可用于向大脑发送信号的轴突数量，并导致嗅球功能失调。
图形显示了新冠病毒在鼻腔内的感染如何导致炎症，进而损害神经细胞，减少可用于向嗅球（帮助大脑处理信号）发送气味信号的轴突（脉冲传输器）的数量。而这往往导致新冠患者的嗅觉减弱或完全丧失。