肺炎疫情:新型冠状病毒如何损伤大脑

  • 佐伊·科密尔(Zoe Cormier)
  • BBC未来网特约撰稿人
法国瓦讷一家医院内一名COVID-19新型冠状病毒病患者在医院加护病房内接受治疗(6/5/2020)

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对朱莉·赫尔姆斯(Julie Helms)来说,最早接触新冠是2020年3月初,她在法国东北部斯特拉斯堡大学医院(Strasbourg University Hospital)的重症监护室(ICU)收治了一些病人。几天之内,ICU的每个病人都感染了新冠——让她感到恐慌的是,他们不仅仅呼吸困难,还有其他症状。

她说:“病人非常激动,许多人有神经问题,主要是精神混乱和谵妄。在ICU,一些患者出现烦躁不安,需要镇静治疗,这很常见,但这批病人完全不正常。这非常可怕,尤其是很多病人都很年轻,30、40岁,甚至还有18岁的。”

赫尔姆斯和她的同事在《新英格兰医学杂志》(the New England Journal of Medicine)上发表了一项小型研究,记录了COVID-19新型冠状病毒患者的神经症状,从认知困难到意识混乱。所有这些都是“脑病”(脑损伤的总称)的迹象。今年2月,武汉的研究人员在当地的冠状病毒患者身上发现了这一趋势。

目前,来自世界各地的300多项研究发现,新冠患者普遍存在神经系统异常,包括头痛、嗅觉丧失和刺痛(痉挛)等轻微症状;还有更严重的后果,如失语症(不能说话)、中风和癫痫。最近的研究还发现,这种病毒还会严重破坏肾脏肝脏心脏以及身体的几乎所有器官系统。然而,这种病毒目前在很大程度上仍被认为是一种呼吸系统疾病。

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技术人员在阿根廷布宜诺斯艾利斯的一个实验室研究新冠(19/6/2020)

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超过300项研究发现,新冠患者出现神经异常。

密歇根州底特律的亨利·福特基金会的神经学家艾丽莎·福瑞(Elissa Fory)说:“我们还不知道新冠的脑病症状是否比其他病毒破坏性更强,但我可以告诉你,我们已经看到了很多。随着病例数量增加,你将不仅看到常见的症状,还会看到不常见的症状。我们会同时看到所有的症状,这是我们以前从未遇到过的。”

对确切流行率的估计各不相同,但似乎有大约50%被诊断为Sars-CoV-2感染(导致新冠的病毒)的患者都出现了神经问题。

这些神经系统病症的范围和严重程度并没有引起人们的注意。大多数人,包括内科医生,在出现神经异常时可能无法识别它们。癫痫发作的人可能只是看起来神志不清,没有颤抖,或有颤抖,症状并不容易识别。ICU环境中,哔哔作响的机器、镇静剂和卧床隔离,都可能诱发或加剧谵妄,使我们不太容易将这些症状与病毒直接联系起来。

更复杂的是,许多受Sars-CoV-2感染的人从未真正进行过病毒测试,尤其是在没有明显咳嗽或发烧的情况下。这意味着,如果他们出现神经症状,我们可能永远不知道这是否是由Sars-CoV-2引发的。

一名医务工作者在新德里收集样本以检测新冠(22/6/2020)

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许多感染病毒的人从未接受过检测。

马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯医学院(Johns Hopkins Medicine)麻醉学和危重症医学副教授罗伯特·史蒂文斯(Robert Stevens)说,“事实上,相当大比例的新冠患者的唯一症状是神智恍惚”,没有咳嗽或疲劳。

“我们正面临神经系统疾病的第二次大流行。”

不一样的疾病

自疫情大爆发以来,人们越来越清楚地认识到,Sars-CoV-2不仅仅是普通流感病毒的一个升级加速版本:它有许多古怪、不寻常、和令人恐惧的特征。

例如,大多数病毒性传染病(包括流感)的死亡率曲线呈“U型”,幼儿和老年人是死亡的主要人群。但是典型的Sars-CoV-2感染儿童只有轻微的症状。这种新型冠状病毒对男性的影响超出比例:全世界接受重症监护室治疗的患者中,男性占70%,但男性和女性感染率相同。(了解新冠如何以不同方式影响男性和女性)。

缅甸仰光医疗人员挨家挨户排查新冠肺炎患者时给一名小孩量体温(17/5/2020)

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Sars-CoV-2有一些不寻常的特征,比如,不同于其他病毒性传染病,儿童感染者只有轻微的症状。

“快乐缺氧”是另一个谜。人体血液的“氧饱和度”通常在98%左右。低于85%会导致意识丧失、昏迷甚至死亡。但大量新冠患者的血氧饱和度低于70%,甚至低于60%,但仍保持完全意识和认知功能。

还有一个事实是,很大一部分感染这种病毒的人没有症状。估计数字各不相同,但冰岛的一份大规模检测报告发现,携带病毒的人群中,有整整50%没有表现出任何症状。

也许最令人不安的是: 虽然约80%的新冠患者很容易摆脱病毒,但一小部分人病情迅速恶化,在几天内死于呼吸衰弱和多系统器官衰竭。这些患者中有许多是老年人或有特殊的潜在健康问题但也有很多患者不是

史蒂文斯说:“如果我们在过去几个月里得到了什么教训,那就是新冠在临床表现上具有极端的异质性。我们现在了解到,这种疾病会影响许多不同的器官系统: 患者不仅会死于肺衰竭,还会死于肾衰竭、血栓、肝脏异常和神经系统症状。”

“我曾两到三天内治好了ICU的病人。也有我的很多患者已经住院好几个月了。”

美国加州丘拉維斯塔一家医院内一名医护人员身穿全副保护服照顾新冠肺炎病人(12/5/2020)

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有些病人两天就能康复,有些则需要几个月。

史蒂文斯还注意到其他一些奇怪的现象,但无法解释。他说:“新冠患者似乎对我们通常使用的药物缺乏敏感性。我们不得不使用通常剂量5到10倍的镇静药物。”

病毒学家将花费数年时间去试图了解这种入侵者的生物学原理。尽管研究人员对病毒及其受害者进行了六个月的仔细研究,以前所未有的速度发表研究报告,但似乎我们的问题越来越多,所知越来越少。最新浮现的问题是: 病毒会感染大脑吗?

脑症状

大多数研究人员认为,病毒的神经症状是大脑缺氧(许多患者表现出的“快乐缺氧”)或身体炎症反应(著名的“细胞因子风暴”)这样的间接结果。福瑞和赫尔姆斯都认为神经症状是“细胞因子出现问题导致的”。

其他人则不那么肯定: 越来越多的证据表明,这种病毒实际上可以直接入侵大脑本身。

史蒂文斯说:“要是你在一个月前问我,是否有公开的证据表明Sars-CoV-2可以跨越血脑屏障进入大脑,我会说没有,但现在有很多报告显示它绝对可以。”

在日本,研究人员报告了一名24岁男子被发现昏迷在自己的呕吐物中。他被送往医院时全身癫痫发作。脑部的核磁共振扫描显示他有病毒性脑膜炎的急性症状,腰椎穿刺在他的脑脊液中发现了Sars-CoV-2。中国研究人员还在一名患有严重脑炎的56岁男性患者的脑脊液中发现了病毒的痕迹。在意大利对一名新冠死者的尸检中,研究人员在大脑血管内皮细胞中发现了病毒颗粒。在法国等一些邻近国家,对新冠患者的尸检受到严格限制(或完全禁止),这使得意大利的发现更加重要,也更加令人担忧。

事实上,一些科学家现在怀疑,这种病毒导致呼吸衰竭和死亡的原因不是肺部受损,而是脑干受损,脑干是确保我们在失去意识时仍能继续呼吸的指挥中心。

医院放射科工作人员正在为一名病人进行脑部核磁共振扫描(资料图片)

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医院放射科工作人员正在为一名病人进行脑部核磁共振扫描。

大脑通过所谓的“血脑屏障”来抵御传染病。“血脑屏障”是一种排列在流经大脑和脊髓的毛细血管内的特化细胞。这些物质可以阻止微生物和其他有毒物质感染大脑。

如果Sars-CoV-2能够跨越这一障碍,这表明该病毒不仅能够进入中枢神经系统,而且可能会留在那里,并有可能在数年后卷土重来。

虽然很少见,但这种拉撒路(Lazarus,圣经人物,死后复活)似的复活在病毒中并不少见:例如水痘病毒,通常感染脊柱的神经细胞,在成年后以带状疱疹的形式出现。大约30%患过水痘儿童会在他们生命的某个时刻出现带状疱疹。

带状疱疹病毒

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导致水痘的带状疱疹病毒会在近三分之一的人体内重新激活,形成带状疱疹。

其他病毒还有更严重的长期影响。其中最恶名昭著的是导致1918年流感病毒,它可对大脑和中枢神经系统的多巴胺神经元造成永久的严重损害。(长期以来,人们一直认为流感病毒不能穿过血脑屏障,但现在一些科学家认为可以。)据估计,全世界有500万人因极度疲劳而步履蹒跚,这种症状被称为“嗜睡病”或“嗜睡性脑炎”。

许多人幸存者处于假死状态。奥利弗·萨克斯(Oliver Sacks)1973年在回忆录《觉醒》(Awakenings)中写道:“他们既没有表达,也没有生命体征; 他们像幽灵一样虚无缥缈,像僵尸一样被动。”他说,病人在昏迷状态下生活了几十年,直到被药物左旋多巴(L-DOPA)唤醒,神经递质多巴胺的水平得到补充。(阅读更多关于1918年流感为何如此致命的内容。)

伦敦帝国理工学院(Imperial College London)神经精神药理学教授戴维·纳特(David Nutt)表示,他本人在1970和1980年代治疗过许多患者,这些患者自1957年英国流感大流行以来一直患有严重的临床抑郁症。

纳特说:“他们的抑郁是持久的,而且实实在在,就好象情绪回路全部被切断。,”他警告我们,同样的事情可能再次发生,且规模要大得多。“从ICU出院的新冠患者需要系统、长期地监测任何神经损伤,并在必要时给予干预治疗。”

1918年,医生在新奥尔良治疗一名流感病人

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大约500万1918年流感疫情幸存者经历了长期的极度疲劳状态。

应该对出现症状的患者进行干预试验,比如使用选择性血清素再摄取抑制剂(SSRI)、抗抑郁剂或干扰素(自然提取的蛋白质,通常作为治疗多发性硬化症的药物),以减轻损害并防止进一步的长期影响。纳特说:“真正让我担心的是,英国所有的健康机构都在关注Covid的症状,但没有人关注神经机制,比如大脑中的血清素含量。 ”

纳特计划招募20名患有抑郁症或其他神经精神疾病的新冠患者参加一项研究,该研究将使用帝国理工最先进的PET扫描仪来寻找大脑炎症或神经递质水平异常的迹象。

在巴尔的摩,史蒂文斯还计划对从ICU出院的新冠患者进行长期研究,该研究将扫描患者脑部以及对患者记忆力等脑部功能进行详细测试。

在匹兹堡,通过“新冠神经功能障碍全球研究联盟”(Global Consortium Study of Neurological Dysfunction in Covid-19),匹兹堡大学的神经学家周湘怡(Sherry Hsiang-Yi Chou;音译)协调来自17个国家的科学家,共同监测疫病的神经症状,包括通过脑部扫描。

周湘怡说,虽然病毒对肺部的影响是最直接和可怕的,但对神经系统的影响要更持久,破坏性也大得多。

她说:“尽管在新冠中,神经系统症状比肺部问题更少见,但神经系统损伤的恢复往往不完全,而且与其他器官系统(例如肺部)的恢复相比,需要更长的时间,因此会导致更大程度的残疾,更高概率的死亡。”

梵蒂冈圣伯多禄大教堂一名入殿信徒接受体温检测(18/5/2020)

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在新冠患者中,神经症状比肺部问题更少见,但从这些症状中恢复可能需要更长的时间。

在法国,赫尔姆斯比任何人都更清楚这种神经系统的影响有多严重。她的一名新冠患者两个月前出院,但仍患有疲劳症和严重抑郁症,因自杀风险需要紧急咨询。因此,BBC不得不推迟对她的采访。这个病人并不是唯一的——赫尔姆斯见过很多处于类似痛苦状态的人。

赫尔姆斯说:“这位病人很困惑,不能走路,只想死,这真的很可怕。她只有60岁,但她对我说‘COVID杀了我’——意思是病毒杀了她的大脑。她已经生无可恋了。”

“这尤其困难,因为我们不知道如何首先防止这种损害。我们没有任何方法可以预防大脑受到损伤。”

肺衰竭的病人可以戴上呼吸器,肾脏可以通过透析机抢救——如果运气好的话,两个器官都可以恢复正常。只是,“脑部透析机”并不存在。

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