长新冠研究突破：刺突蛋白可在大脑中存留多年

一项研究表明，SARS-CoV-2 的刺突蛋白在感染后很长时间内仍留在大脑中，导致潜在的神经问题并加速大脑老化。mRNA 疫苗有助于降低这种风险，但不能完全有效地消除这种蛋白质。

研究人员发现，SARS-CoV-2刺突蛋白在感染后会在大脑和颅骨骨髓中持续存在数年，可能导致慢性炎症和神经退行性疾病。

亥姆霍兹慕尼黑大学和路德维希马克西米利安大学 (LMU) 的研究人员发现了与长期 COVID 相关的神经系统症状的可能解释。他们的研究表明，SARS-CoV-2 刺突蛋白可以在感染后在大脑的保护层（脑膜）和颅骨的骨髓中存留长达四年。这种挥之不去的刺突蛋白可能会引发慢性炎症并增加患神经退行性疾病的风险。

该研究由慕尼黑亥姆霍兹智能生物技术研究所所长 Ali Ertürk 教授领导，研究还发现 mRNA COVID-19疫苗可显著减少脑内刺突蛋白的积累。尽管这种减少有一定程度，但感染后仍留在颅骨和脑膜中的刺突蛋白可能成为新治疗方法的目标，以减轻长期影响。

Ali Ertürk 教授团队开发了一种新型人工智能成像技术，为了解 SARS-CoV-2 刺突蛋白如何影响大脑提供了新的见解。该方法使器官和组织样本透明，从而能够三维可视化细胞结构、代谢物以及病毒蛋白。利用这项技术，研究人员发现了 COVID-19 患者和小鼠组织样本中以前无法检测到的刺突蛋白分布。

这项研究发表在《细胞宿主与微生物》杂志上，揭示了即使在感染数年后，头骨的骨髓和脑膜中的刺突蛋白浓度仍显著升高。刺突蛋白与所谓的 ACE2 受体结合，这种受体在这些区域特别丰富。

“这可能使这些组织特别容易受到刺突蛋白长期积累的影响。”该研究的第一作者 Zhouyi Rong 博士解释道。Ertürk 教授补充道：“我们的数据还表明，大脑边缘的持续刺突蛋白可能导致 COVID-19 和长期 COVID 的长期神经系统影响。这包括加速大脑衰老，可能导致受影响个体失去五到十年的健康大脑功能。”

Ertürk 团队发现，BioNTech/辉瑞 mRNA COVID-19 疫苗可显著减少脑内刺突蛋白的积累。其他 mRNA 疫苗或疫苗类型（如基于载体或蛋白质的疫苗）未得到研究。与未接种疫苗的小鼠相比，接种 mRNA 疫苗的小鼠的脑组织和颅骨骨髓中的刺突蛋白含量较低。然而，减少量仅为 50% 左右，残留的刺突蛋白继续对大脑造成毒性风险。

“这一减少是重要的一步，”Ertürk 教授说：“我们的研究结果虽然来自小鼠模型，并且只有部分适用于人类，但表明需要额外的治疗方法和干预措施来全面解决 SARS-CoV-2 感染造成的长期负担。”此外，还需要进行更多研究来评估这些发现对长期 COVID 患者的相关性。

全球有 50% 至 60% 的人口感染了 COVID-19，其中 5% 至 10% 的人患有长期 COVID。这意味着大约有 4 亿人可能携带大量刺突蛋白

“这不仅仅是个人健康问题，更是社会挑战，”Ertürk 教授说：“我们的研究表明，mRNA 疫苗可显著降低长期神经系统后果的风险，并提供关键保护。然而，接种疫苗后仍可能发生感染，导致体内持续存在刺突蛋白。这可能导致慢性脑部炎症，增加中风和其他脑损伤的风险，这可能对全球公共卫生和全球医疗保健系统产生重大影响。”

Ertürk 教授表示：“我们的发现为诊断和治疗 COVID-19 的长期神经系统影响开辟了新的可能性。”与脑组织不同，颅骨的骨髓和脑膜（容易积累刺突蛋白的区域）更容易进行医学检查。

结合蛋白质组（旨在检测组织样本中的特定蛋白质的测试），这可以识别血浆或脑脊液中的刺突蛋白或炎症标志物。 “这些标志物对于 COVID-19 相关神经系统并发症的早期诊断至关重要，”Ertürk 解释说：“此外，表征这些蛋白质可能支持开发靶向疗法和生物标志物，以更好地治疗甚至预防 COVID-19 引起的神经系统损伤。”

慕尼黑亥姆霍兹大学和慕尼黑工业大学首席病毒学家 Ulrike Protzer 教授强调了这项研究的广泛影响：“鉴于 COVID-19 的持续全球影响以及对长期影响的日益关注，这项研究揭示了脑部入侵途径和意外的长期宿主参与，可谓恰逢其时。这些关键见解不仅具有科学意义，而且也引起了社会的极大兴趣。”

参考文献：“颅骨-脑膜-大脑轴上刺突蛋白的持续存在可能导致 COVID-19 的神经系统后遗症”，作者：Zhouyi Rong、Hong Cheng Mai、Gregor Ebert、Saketh Kapoor、Victor G. Puelles、Jan Czogalla、Senbin Hu，苏金鹏、达尼洛·普特瓦尔、因德吉特·辛格、朱莉娅·谢德勒、克莱尔·德尔布里奇、汉诺·斯坦克、汉娜Frenzel、Katja Schmidt、Christian Braun、Gina Bruch、Viktoria Ruf、Mayar Ali、Kurt-Wolfram Sühs、Mojtaba Nemati、Franziska Hopfner、Selin Ulukaya、Denise Jeridi、Daniele Mistretta、Özüm Sehnaz Caliskan、Jochen Martin Wettengel、Fatma Cherif、Zeynep Ilgin科拉巴斯、穆格莫尔拜、伊莎贝拉·霍瓦斯（掸族）赵、Natalie Krahmer、Ali Önder Yildirim、Siegfried Ussar、Jochen Herms、Tobias B. Huber、Sabina Tahirovic、Susanne M. Schwarzmaier、Nikolaus Plesnila、Günter Höglinger、Benjamin Ondruschka、Ingo Bechmann、Ulrike Protzer、Markus Elsner、Harsharan Singh Bhatia、法里达·海拉尔和Ali Ertürk，2024 年 11 月 29 日， 细胞宿主与微生物。DOI：10.1016/j.chom.2024.11.007

来源：慕尼黑亥姆霍兹中心

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