编辑推荐:
新冠(COVID-19)感染后呼吸肌长期影响不明。研究人员分析急性 COVID-19 患者呼吸肌的病理标记,发现呼吸肌退变(RMD)受 BMI、年龄和活动度影响,而非 CI 状态。这为理解 RMD 及患者康复提供依据。
新冠疫情给全球带来了巨大挑战,在抗击疫情的过程中,人们逐渐发现,新冠病毒(SARS-CoV-2)引发的 COVID-19 对人体的影响远不止急性期的症状那么简单。许多患者在感染康复后,仍长期遭受呼吸困难等问题的困扰。这背后的原因究竟是什么呢?难道仅仅是肺部功能受损导致的吗?越来越多的研究提示,呼吸肌的变化或许在其中扮演着关键角色。然而,关于急性 COVID-19 感染对呼吸骨骼肌的长期影响,科学界却知之甚少,比如呼吸肌内的卫星细胞(一种负责肌肉再生的干细胞)在感染后会有怎样的变化,氧化应激、炎症反应等在呼吸肌中又呈现何种状态,这些问题都亟待解答。为了揭开这些谜团,来自德国奥格斯堡大学(University of Augsburg)的 Laura Steingruber 等人开展了相关研究,研究成果发表在《Cell and Tissue Research》上。
这项研究主要采用了组织病理学分析方法。研究人员收集了 2022 年 3 月至 9 月在奥格斯堡大学医院去世患者的肋间肌和膈肌组织样本。样本分为急性 COVID-19 感染阳性(CI 阳性)和阴性(CI 阴性)两组,同时记录患者的年龄、性别、BMI、通气状态、住院时长等信息。通过免疫组织化学染色技术,检测氧化应激、炎症、卫星细胞活性、肌纤维组成和细胞衰老等相关标记物的表达情况,之后进行显微镜观察和统计分析。
氧化应激和炎症
研究人员对肋间肌和膈肌中氧化应激标记物(ALDH1A1、ALDH1A3 和 SelK)以及炎症标记物(IL-1α 和 IL-6)的表达进行检测。结果发现,CI 阳性患者与 CI 阴性患者相比,这些标记物的表达在联合平均值上并没有显著差异。这表明,从目前检测的结果来看,急性 COVID-19 感染并没有直接导致呼吸肌在氧化应激和炎症方面出现明显变化。
卫星细胞和细胞衰老
针对卫星细胞标记物(CD56 和 Pax7)以及衰老细胞标记物 GLB-1 的检测结果显示,在肋间肌和膈肌中,CI 阳性患者和 CI 阴性患者之间这些标记物的表达均无显著差异。不过,当调整年龄和性别因素后发现,CI 阳性患者中 Pax7 阳性卫星细胞数量比 CI 阴性患者更高。这意味着,在考虑年龄和性别因素后,急性 COVID-19 感染可能与呼吸肌中卫星细胞的活性存在一定关联,或许感染促使了更多负责肌肉再生的卫星细胞被激活。
肌肉纤维类型
研究人员检测了肌肉纤维类型标记物(Myosin FT 和 Myosin ST)在 CI 阳性和阴性患者呼吸肌中的表达情况,结果显示两者并无显著差异。然而,住院时间与 Myosin FT 纤维数量呈负相关。这说明,住院时间越长,呼吸肌中 Myosin FT 纤维数量越少,提示长时间的住院状态可能对呼吸肌纤维类型产生影响。
相关性分析
研究还对通气状态、患者相关参数和临床参数进行了相关性分析。结果发现,通气支持与 CI 状态、肺部相关合并症并无关联。此外,CI 阳性患者的年龄与住院时长呈负相关,即年龄越大,住院时长越短。同时,研究还观察到年龄、BMI 与呼吸肌退变相关组织病理学之间存在一些有趣的关联。例如,年龄较大的患者在肋间肌和膈肌中衰老细胞数量更多,氧化应激水平更高;高 BMI 患者肋间肌中 ALDH1A1 阳性细胞和 CD56 阳性卫星细胞数量更少,而低 BMI 患者肋间肌中炎症标记物 IL-6 的表达更显著。
综合研究结果与讨论可知,该研究虽然没有发现急性 COVID-19 感染与呼吸肌组织病理学标记物表达之间存在直接关联,但却揭示了年龄、BMI 和住院时长等因素对呼吸肌退变(RMD)有着重要影响。这表明 RMD 并非单纯由 COVID-19 感染决定,而是多种因素共同作用的结果。研究结果提示,在临床治疗和康复过程中,需要综合考虑患者的个体因素,对于不同年龄、BMI 的患者,应制定个性化的治疗和康复方案,尤其要关注高 BMI 患者呼吸肌的变化,通过早期干预,如呼吸肌训练等,来预防和改善呼吸肌功能障碍,提高患者的康复质量。此外,研究还发现长时间的身体不活动与呼吸肌纤维类型从 Myosin ST 向 FT 的转变相关,这为康复治疗中物理疗法的应用提供了理论依据,适当的物理治疗或许可以激活骨骼肌纤维,减少这种不利的纤维类型转变。该研究为深入理解 COVID-19 感染后呼吸肌的变化提供了重要线索,为后续相关研究和临床实践指明了方向,具有重要的理论和实践意义。