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在最近对小鼠的研究中，Jefferson及其同事证明了引起COVID-19大流行的SARS-CoV-2病毒可以提高帕金森病中发现的大脑退化的可能性。
该研究的第一作者Richard Smeyne博士表示：“帕金森病是一种罕见的疾病，影响到55岁以上人口的2%，因此风险的增加不一定是恐慌的原因。但了解新冠病毒如何影响大脑可以帮助我们为这种大流行病的长期后果做好准备。”
这项研究于5月17日发表在《Movement Disorders》上，它扩展了Smeyne实验室先前的研究结果，这表明病毒可以增加脑细胞或神经元对损害或死亡的敏感度。在先前的研究中，研究人员发现暴露于导致2009年流感大流行的H1N1流感病毒株的小鼠更容易受到MPTP的影响，MPTP是一种已知会导致帕金森病的一些特征症状的毒素，其最明显的是表达化学物质多巴胺的神经元的损失和基底神经节的炎症增加，而基底神经节则是对运动至关重要的脑区。丹麦的研究人员在人身上验证了这一结果，显示流感在最初感染的10年内使获得帕金森病的概率增加了四倍多。
据了解，这项新研究采用了经过基因改造的小鼠以表达人类ACE-2受体，SARS-CoV-2病毒则利用该受体进入呼吸道细胞。这些小鼠被感染了SARS-CoV-2，然后被允许恢复。重要的是，这项研究中使用的剂量相当于人的轻度COVID-19感染，约80%的受感染小鼠能够存活。在存活的小鼠恢复后38天，其中一组被给予适量的MPTP，该剂量通常不会引发神经元损失。对照组则给予生理盐水。两周后，研究人员对这些动物的大脑进行了检查。
研究人员发现，单独的COVID-19感染对基底神经节的多巴胺能神经元没有影响。然而从感染中恢复后给予适量的MPTP的小鼠却表现出帕金森病中发现的典型的神经元损失模式。COVID-19感染后的这种敏感性增加跟流感试验中的报告相当，这表明这两种病毒可能导致帕金森病发病风险的同等增加。
“我们想到了帕金森病的‘多重打击’假说--病毒本身并没有杀死神经元，但它确实使神经元更容易受到‘第二次打击’如毒素或细菌，甚至是潜在的基因突变，”Smeyne博士说道。
流感和SARS-CoV2都被发现会导致“细胞因子风暴”或过度生产促炎症的化学物质。这些化学物质可以穿过血脑屏障并激活大脑的免疫细胞--小胶质细胞。事实上，研究人员发现从SARS-CoV2中恢复并接受MPTP的小鼠基底神经节中激活的小胶质细胞数量增加。虽然机制还不完全清楚，但研究人员认为，增加的小胶质细胞使基底神经节发炎并导致细胞压力。然后这就降低了神经元承受后续压力的阈值。
这项研究由合作者Peter Schmidt博士共同领导，他是纽约大学的神经科学家。他指出：“我们关注的是病毒感染的长期后果。Smeyne博士是这一领域研究的领导者，而Jefferson是进行分析的理想场所。”
眼下，研究人员正在计划确定疫苗是否能缓解跟先前SARS-CoV-2感染有关的帕金森病学的实验性增加。他们还在测试该病毒的其他变种及对应于人类较温和病例的剂量。
虽然到目前为止他们的研究结果支持新冠病毒和帕金森病之间的可能联系，但Smeyne博士指出有一些重要的注意事项--“首先，这是临床前的工作。鉴于人类的帕金森病临床表现的任何变化之间似乎有5-10年的滞后期，现在说我们是否会在人类身上看到同样的东西还为时过早。”不过他表示，这种滞后可以被用于我们的优势。“如果事实证明COVID-19确实增加了帕金森病的风险，这将是我们社会和医疗保健系统的一个主要负担。但我们可以通过推进我们对潜在的‘第二次打击’和缓解策略的了解来预测这一挑战。”
