截至北京時(shí)間2021年8月12日，累計(jì)新冠感染人數(shù)已超過2億人，并造成超過432萬人死亡，也就是說，每39個(gè)人當(dāng)中，就有一個(gè)人被感染。傳染性較強(qiáng)的Delta變種毒株來勢洶洶，其病毒量已經(jīng)比原來的病毒毒株高出1000倍，傳播速度更快，新冠疫情再臨威脅。

　　此次新冠肺炎病毒在大流行給人類造成了難以磨滅的損失，國際各國已經(jīng)投入對(duì)這種新型病毒的臨床研究中。新冠病毒幾乎攻擊了人體的每一個(gè)主要系統(tǒng)，這其中就包括心血管、腎臟、腸道以及大腦。

　　那么，新冠肺炎病毒感染前后，我們的大腦到底發(fā)生了什么樣的變化？我們的神經(jīng)系統(tǒng)到底在經(jīng)受著怎樣的影響？

　　目前強(qiáng)有力的證據(jù)表明了新冠肺炎的相關(guān)大腦病變，其中一些可能是由于病毒的嗜神經(jīng)性質(zhì)。到目前為止，多數(shù)的腦成像研究都集中在中度到重度病例的定性、大體病理上，通常是在住院病人當(dāng)中進(jìn)行。然而，這些研究尚不清楚新冠肺炎的影響是否能在較輕病例中以定量和自動(dòng)化的方式檢測到，以及這是否能揭示疾病傳播的可能機(jī)制。

　　英國生物樣本庫關(guān)于新冠肺炎病毒感染前后的腦部影像研究

　　在新冠肺炎大流行開始之前，英國生物樣本庫對(duì)4萬多名參與者進(jìn)行了掃描（頭顱影像），從而實(shí)現(xiàn)了在2021年邀請(qǐng)數(shù)百名之前掃描過圖像的參與者進(jìn)行二次的影像檢查。在此，我們利用來自英國生物樣本庫新冠肺炎重復(fù)成像研究中的782名參與者的多模態(tài)數(shù)據(jù)研究了這種疾病在大腦中的影響，其中394名參與者在兩次掃描期間檢測出了SARS-CoV-2感染陽性。

　　通過感染前后的結(jié)構(gòu)和功能腦掃描圖以比較394名新冠肺炎患者與388名在年齡、性別、種族和掃描間隔時(shí)間匹配的對(duì)照組之間長期的腦變化，該研究發(fā)現(xiàn)，新冠肺炎對(duì)大腦的影響表現(xiàn)為左側(cè)海馬旁回、左側(cè)外側(cè)眶額皮層和左側(cè)島葉的灰質(zhì)減少。當(dāng)觀察整個(gè)皮層表面時(shí)，這些變化延伸到了前扣帶皮層、邊緣上回和顳較。

　　此外，研究者還進(jìn)一步比較了已住院的新冠肺炎患者(n=15)和未住院的患者(n=379)，雖然區(qū)別不是很，但發(fā)現(xiàn)了與新冠肺炎組和對(duì)照組之間的區(qū)別類似的結(jié)果，此外，扣帶皮層、杏仁核中央核和海馬角的灰質(zhì)減少更加明顯(均|Z|>3)。

　　因此，研究者還發(fā)現(xiàn)，這可能始終與初級(jí)嗅覺和味覺系統(tǒng)直接相關(guān)的邊緣皮層灰質(zhì)減少有關(guān)。與事后歸因的疾病研究不同，感染前影像數(shù)據(jù)的可用性有助于避免已有的高危因素的風(fēng)險(xiǎn)或被誤解為疾病影響的臨床表現(xiàn)。由于病毒進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一個(gè)可能的入口或許是通過嗅粘膜和嗅球，這些腦成像結(jié)果可能是疾病(或病毒本身)通過嗅覺和味覺途徑傳播的體內(nèi)標(biāo)志。

表1. 新冠肺炎患者和對(duì)照組的主要人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：當(dāng)每一組的變量不是正態(tài)分布時(shí)，使用非參數(shù)檢驗(yàn)(Lilliefors P = 1e-03)。兩樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)用于掃描1或掃描2時(shí)的年齡和掃描1至掃描2之間的年數(shù)。性別、族別和診斷明確的糖尿病使用卡方檢驗(yàn)。收縮壓、舒張壓、體重、腰臀比、BMI均采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。

表2. 新冠肺炎患者可獲得的主要臨床信息。值得注意的是，在我們的主要分析中使用的394名新冠肺炎患者中，60名是通過兩種不同的家用橫向血流試劑盒確診的，因此他們的社區(qū)醫(yī)療或醫(yī)院記錄中沒有額外的臨床信息(或診斷日期)。

表3.新冠肺炎患者(住院與非住院)的比較。統(tǒng)計(jì)過程見表1。

表4. 基于假設(shè)的嗅覺和味覺測試: 縱向組群比較的結(jié)果

表5. 探索性測試:縱向組群比較結(jié)果。

圖1. 較的縱向組群比較結(jié)果。新冠肺炎患者在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間出現(xiàn)灰質(zhì)(厚度、體積)減少的三個(gè)主要區(qū)域是海馬旁回、眶額皮質(zhì)外側(cè)和島葉上部。以上區(qū)域都位于左側(cè)半球。對(duì)于每個(gè)區(qū)域，感興趣的IDP空間區(qū)域以洋紅色顯示，覆蓋在FreeSurfer適度膨脹的皮質(zhì)表面; 右邊是388名對(duì)照者和394名新冠肺炎患者在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的皮質(zhì)厚度或體積差異的散點(diǎn)圖和箱形圖。黑色圓圈代表15名住院的新冠肺炎患者。由于IDP預(yù)處理中的標(biāo)準(zhǔn)化步驟，全部y軸都是與原始測量值成正比的任意單位。

圖2. 頂點(diǎn)縱向群比較的結(jié)果是灰質(zhì)厚度。閾值圖(|Z| >3)顯示了394名新冠肺炎參與者和388名對(duì)照組之間較明顯的縱向差異。在兩次掃描之間，新冠肺炎患者的大腦皮層厚度減少更為明顯，特別是在左半球的前海馬旁回(顳葉內(nèi)側(cè)皮層)、前和外側(cè)眶回、島葉上部、邊緣上回和前扣帶皮層。在右半球，顳較的灰質(zhì)厚度也明顯減少(在左半球也有微弱的表現(xiàn))。

　　這是一次將人體在感染SARS-CoV-2之前和之后的腦部掃描與匹配良好的對(duì)照組掃描進(jìn)行比較的縱向成像研究。這也是較大的新冠肺炎腦成像研究之一，共有782名參與者，其中包括394名新冠肺炎患者。它獨(dú)特的設(shè)計(jì)使它有可能將疾病的影響從已有的危險(xiǎn)因素中區(qū)分開來。通過使用自動(dòng)化、客觀和定量的方法，我們能夠發(fā)現(xiàn)形成嗅覺和味覺網(wǎng)絡(luò)的邊緣腦區(qū)灰質(zhì)丟失的一致空間模式。這些異常變化是否是疾病(或病毒本身)在大腦中傳播的標(biāo)志，這可能預(yù)示著這些患者的邊緣系統(tǒng)(包括記憶)未來的脆弱性，仍有待研究。

　　參考文獻(xiàn)：doi：10.1101/2021.06.11.21258690

• 所屬欄目：腦瘤
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• 更新時(shí)間：2021-08-13 10:01:02

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