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长新冠(PCC)患者症状多样,认知障碍常见且与脑结构功能改变相关,但机制不明。研究人员探究 PCC 患者脉络丛(ChP),发现其体积增大,且与认知、脑结构功能及免疫变化相关。该研究为揭示 PCC 发病机制提供新视角。
在新冠疫情的影响逐渐深入的当下,许多新冠患者在康复后仍长期受到各种症状的困扰,这一情况被称为长新冠(PCC) 。长新冠患者会出现疲劳、嗅觉丧失、呼吸困难等一系列症状,其中认知障碍尤为突出,严重影响患者的生活质量。更令人担忧的是,虽然已经知道认知障碍与大脑的结构和功能变化存在关联,但这些变化背后的潜在机制却如同迷雾一般,难以捉摸。以往提出的新冠病毒通过嗅觉纤维或鼻腔通道直接进入中枢神经系统的说法,经研究发现并不常见;而急性缺氧也只能解释少数重症患者的症状,对于轻症患者出现的认知症状却无法给出合理的解释。因此,探寻长新冠患者认知障碍和大脑变化的真正原因迫在眉睫,这不仅关乎众多患者的健康,也对医学研究提出了新的挑战。
在这样的背景下,来自西班牙马德里圣卡洛斯临床医院(Hospital Universitario Clínico San Carlos)、马德里康普顿斯大学(Universidad Complutense de Madrid) 等机构的研究人员展开了一项重要研究。他们的研究成果发表在《Molecular Psychiatry》上,为揭开长新冠的神秘面纱带来了新的曙光。
研究人员为了深入了解长新冠患者的病情,采用了多种关键技术方法。首先,他们精心招募了 129 名长新冠患者和 36 名健康对照者,这些患者在感染新冠病毒平均 14.79±7.17 个月后参与研究,为研究提供了具有代表性的样本队列 。接着,研究人员运用神经心理学评估,全面检测参与者的注意力、工作记忆、处理速度等认知能力;通过神经影像学技术,包括 3.0T 磁共振成像(MRI)获取 T1 加权图像、扩散加权图像和静息态功能磁共振成像(fMRI),详细观察大脑的结构和功能变化;还利用高斯混合模型对脉络丛(ChP)进行精准分割,以测量其体积;最后,对部分患者和对照者的血液样本进行免疫学分析,研究免疫细胞的变化情况。
通过一系列严谨的研究,研究人员获得了丰富且有价值的结果:
- ChP 体积与认知及临床症状的关联:长新冠患者的平均 ChP 体积显著大于健康对照者。而且,ChP 体积增大与患者认知功能下降密切相关,即 ChP 体积越大,患者在数字广度倒背、Corsi 广度顺背和 Rey-Osterrieth 复杂图形识别等测试中的表现越差。然而,ChP 体积与疲劳、焦虑、抑郁等临床症状并无明显关联123。
- ChP 体积与 GM 体积的关联:ChP 体积与双侧脑室体积呈显著正相关,与胼胝体和丘脑体积呈负相关。在长新冠患者中,基于体素的形态 ometry 分析显示,ChP 体积与大脑皮层下和前额叶区域的灰质(GM)体积呈负相关,这些区域包括眶额皮质、额叶下回、岛叶等。进一步分析发现,GM 体积与注意力、工作记忆等认知功能呈显著正相关456。
- ChP 与白质完整性的关联:ChP 体积与长新冠患者白质(WM)的完整性和扩散率密切相关。在连接额叶区域的 WM tracts 中,ChP 体积增大与部分各向异性(FA)降低、轴向扩散率(AD)增加有关。FA 和 AD 值的变化也与认知功能相关,FA 与注意力、工作记忆等呈正相关,AD 则与注意力和工作记忆呈负相关789。
- ChP 体积与功能连接的关联:ChP 体积与长新冠患者的功能连接(FC)存在显著关联。具体表现为,ChP 体积增大与右侧尾状核和右侧内侧眶额区域、右侧下眶额区域等之间的 FC 增加有关,同时与直回和躯体运动区域之间的 FC 呈负相关。不过,这些节点之间的 FC 值在长新冠患者和健康对照者之间并无显著差异101112。
- ChP 与免疫学的关联:免疫学分析表明,长新冠患者 ChP 体积增大与 CD11b 表达降低、CX3CR1 表达增加有关。此外,患者的 CD14?CD16?中间单核细胞比例和 CCR2 比例较健康对照者减少13。
- ChP 体积在 GM 体积与认知之间的调节作用:研究发现 ChP 体积在 GM 体积与认知表现之间起调节作用。当 ChP 体积≥759.06mm3 时,GM 体积对认知综合评分(CS Cognition)的影响从无统计学意义转变为有统计学意义。进一步将长新冠患者分为 ChP-small 和 ChP-large 两个亚组分析发现,只有 ChP-large 亚组中 GM 体积与 CS Cognition 呈显著正相关141516。
- ChP 亚组差异:ChP-small 和 ChP-large 亚组在年龄、性别、高血压患病率等方面存在显著差异。ChP-large 亚组的认知障碍更严重,GM 体积更小,WM 的 FA 更低、AD 更高,FC 更强。而且,两个亚组的免疫细胞比例也存在差异171819。
综合研究结果和讨论部分,这项研究具有重要意义。它首次揭示了长新冠患者 ChP 体积增大与认知功能障碍、大脑结构和功能变化以及免疫细胞改变之间的紧密联系,表明 ChP 完整性在长新冠患者认知缺陷和大脑变化的病理生理过程中起着关键作用 。这一发现为理解长新冠的发病机制提供了新的视角,也为未来开发针对长新冠患者认知障碍的诊断和治疗方法提供了潜在的靶点。不过,研究也存在一些局限性,如采用横断面设计、ChP 分割准确性有待提高、免疫学分析样本量有限等。未来需要更多纵向研究和更先进的技术,进一步深入探索 ChP 在长新冠中的作用。