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为何感染新冠病毒会失去嗅觉或味觉?

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COVID-19 对化学感官的影响研究到哪一步了?

在 COVID-19 大流行早期,研究人员就发现许多感染新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的人会失去嗅觉(即使没有表现出其他症状);研究人员还发现,被感染的人可能也会失去味觉,以及其他由化学分子引发(如辣味)的感知能力,称为化学感觉(chemesthesis)。研究人员一直在研究此类现象,包括其成因、症状、持续时间以及康复情况。

近一年后,一些人仍然没有恢复这些感觉,对于一部分已经恢复的人来说,气味也变得有些混乱,Nature 杂志对这一现象背后的科学问题进行了报道。

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有多少 COVID-19 患者失去了嗅觉?

目前已有的多项研究中,失去嗅觉的 COVID-19 患者比例各有不同,但绝大多数研究表明,这确实是一种比较常见的症状。去年 6 月发表的一篇研究综述了 8438 名 COVID-19 患者的数据,发现 41% 的人曾报告经历过嗅觉丧失【1】。在 8 月发表的另一项研究中,伊朗德黑兰基础科学研究所研究员 Shima T. Moein 领导的一个团队对 100 名 COVID-19 患者进行了嗅觉识别测试,发现 96% 的受试者有或多或少的嗅觉功能障碍,其中 18% 的受试者嗅觉完全丧失【2】。

「很多情况下,这些 COVID-19 患者说他们突然失去了嗅觉,这意味着该症状可能与 COVID-19 有关」,Moein 说。而且通常情况下,这种功能障碍是人们所描述的唯一的 COVID-19 症状,表明无论在轻症重症中均有出现,并且这种现象与病毒所引起的鼻塞机理完全不同。有研究人员表示,嗅觉丧失应该作为 COVID-19 的诊断标准之一。去年 10 月发表的一项研究发现,自我报告的嗅觉或味觉变化或可作为监测传染以及感染长度的标志,要比目前所聚焦的其他指标(如医院门诊或急诊室的人数)相对准确【3】。

为什么 COVID-19 患者会失去嗅觉?

虽然研究机制还不完全清楚,但目前的共识认为 SARS-CoV-2 可能感染了鼻内的神经元,进而导致了嗅觉丧失。此前研究人员首次发现 COVID-19 可能导致嗅觉丧失时,怀疑病毒可能感染了鼻子中的气味感知神经元,这些神经元向大脑中的嗅球发送信号,因此,病毒可能通过此种途径进入大脑。

然而,后续对 COVID-19 患者死亡后的研究发现,很少会在大脑中检测到病毒【4】。马萨诸塞州波士顿哈佛医学院神经生物学家 Sandeep Robert Datta 领导的一个团队后来发现,支持鼻子中感觉神经元的细胞—sustentacular 细胞,很可能作为病毒感染的靶细胞,感染后最终出现嗅觉丧失的症状【5】。

COVID-19 如何损害大脑?

Datta 及其团队进一步对 SARS-CoV-2 感染的宿主细胞进行探索,因为 SARS-CoV-2 是通过靶向细胞表面的 ACE2 受体实施感染过程,很多宿主细胞都有该受体,然而嗅觉感觉神经元没有。这可能说明了 SARS-CoV-2 感染的是支持细胞,使得神经元变得脆弱,因此,失去了相关功能;此外,COVID-19 诱导嗅觉丧失可能也通过其他方式,如,意大利的一个研究小组表明,嗅觉和味觉丧失通常与炎症信号分子 IL-6 在血液中的水平增加同时发生【6】。而去年 12 月发表的一项对 COVID-19 患者死后的研究显示,COVID-19 患者的嗅球中有明显的炎症迹象(如血管渗漏)【7】。

虽然研究者目前已对嗅觉丧失的相关机制有了一定的了解,但对 SARS-CoV-2 如何影响味觉和化学感觉却知之甚少。

「据我所知,目前对此项研究还未有突破性进展。」宾夕法尼亚州立大学食品科学教授 John Hayes 表示,他正在研究 COVID-19 对化学感觉的影响。味觉和化学感觉是有别于嗅觉的感官,这三种感官结合起来可以告诉人类食物或饮料有什么 「味道」。味觉主要依靠舌头上的味觉受体,而化学感觉则依靠感觉神经上的离子通道等机制,而后者对 COVID-19 的反应目前还没有充分得到研究。

受损的感官多久能恢复?

对于大多数人来说,嗅觉、味觉和化学感觉在几周内就能恢复。在去年 7 月发表的一项研究中,72% 的具有嗅觉功能障碍的 COVID-19 患者报告说,他们在一个月后恢复了嗅觉,84% 的味觉功能障碍患者也是如此【8】。伦敦盖伊和圣托马斯医院的耳鼻喉顾问 Claire Hopkins 团队也同样观察到了感官的快速恢复,他们对 202 名患者进行了一个月的跟踪调查,发现 49% 的患者表示在这段时间内完全恢复了嗅觉,另外 41% 的患者也表示嗅觉有所改善【9】。

但对于有些来说,症状可能会更加严重。有些人的感官功能障碍不会立刻得到缓解,并且会延续很长一段时间,这可能会导致一些后果,Hopkins 表示。当一个人重新获得嗅觉时,气味往往会被认定为令人厌恶的,并且与他们记忆中的气味不同,这种现象被称为嗅觉倒错(parosmia)。

Hopkins 说,对于这些人来说,一切闻起来都是令人厌恶的,这种影响可能会持续几个月,可能是因为嗅觉感觉神经元正在重新调整,因为正处在恢复当中。也有少部分患者嗅觉丧失维持了几个月,目前还不清楚为什么,Hopkins 认为,此种条件下,SARS-CoV-2 感染可能已经将嗅觉感觉神经元杀死。

永久性失去化学感觉有什么影响?

化学感官(嗅觉、味觉、化学感觉)和其他感官(如视觉和听觉)不同,其他感官的丧失很容易研究,化学感觉丧失研究的则较少,但研究人员知道,其后果依然很严重。其中一个影响是,它使人们容易发生食物中毒和火灾等危险,因为失去化学感官的患者较难发现食物变质以及烟雾的出现。2014 年的一项研究发现,患有嗅觉丧失的人发生危险事件的可能性是没有失去嗅觉的人的两倍多(比如吃变质的食物等)【10】。

而更多的影响则无法衡量。「大多数人不承认嗅觉在他们生活中的重要性,—直到他们失去嗅觉,」Moein 表示,无法欣赏食物的味道显然是一大损失,但其他感觉也很重要。例如,Hayes 指出,如果父母不能通过 「新生儿的气味 」与孩子建立联系,他们也会感觉到遗憾。Moein 还表示,嗅觉功能障碍可能也与抑郁症有关,但具体的生物学机制目前还不清楚。

是否有恢复这些感官的治疗方法?

由于缺乏相关的研究,目前来说几乎没有成熟的治疗方法。但其中的一种选择是或许可以通过嗅觉训练来恢复,即人们定期闻规定的气味来重新学习它们。Hopkins 正在与英国安多弗的一家名为 AbScent 的慈善机构合作,向公众宣传这种训练方式。此前也有证据表明,它确实可以改善一些有嗅觉功能障碍的人的嗅觉功能,但似乎并不适合所有人【11】。现有的药物更加有限,Hopkins 说。但对于处于 COVID-19 感染早期阶段的人来说,嗅觉丧失可能主要是由于鼻细胞的炎症导致的,在此种情况下,类固醇可能有一定帮助,Hopkins 团队的初步试验也已经证明了这一点【12】。

在长期研究中,弗吉尼亚联邦大学的 Richard Costanzo 和 Daniel Coelho 正在开发一种嗅觉植入物—一种嵌入鼻子的装置,它将感知气味化学物质并向大脑发送电信号。然而该设备距离临床使用仍然遥遥无期。Coelho 认为还有很多工作要做,研究人员还需要弄清楚植入物应该刺激大脑的哪些区域,这些都是后续需要解决的科学问题。

参考文献:

1. Agyeman, A. A., Chin, K. L., Landersdorfer, C. B., Liew, D. & Ofori-Asenso, R. Mayo Clin. Proc. 95, 1621–1631 (2020).

2. Moein, S. T., Hashemian, S. M., Tabarsi, P. & Doty, R. L. Int. Forum Allergy Rhinol. (2020).

3. Pierron, D. et al. Nature Commun. 11, 5152 (2020).

4. Meinhardt, J. et al. Nature Neurosci. (2020).

5. Brann, D. H. et al. Sci. Adv. 6, eabc5801 (2020).

6. Cazzolla, A. P. et al. ACS Chem. Neurosci. 11, 2774−2781 (2020).

7. Lee, M. H. et al. N. Engl. J. Med. (2020).

8. Reiter, E. R., Coelho, D. H., Kons, Z. A. & Costanzo, R. M. Am. J. Otolaryngol. (2020).

9. Boscolo-Rizzo, P. et al. JAMA Otolaryngol. Head Neck Surg. 146, 729–732 (2020).

10. Pence, T. S. et al. JAMA Otolaryngol. Head Neck Surg. 140, 951–955 (2014).

11. Boesveldt, S. et al. Chem. Senses 42, 513–523 (2017).

12. Vaira, L. A. et al. Rhinology (2020).

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