COVID-19 可能造成严重脑中风!新冠病毒神经性症状综合整理

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全球尚未与疫情奋战,并且科学家认为第二波感染有一定可能性发生,现阶段多数地区,仍持续执行严格的个人卫生习惯和社交距离,来减少可能感染的人数。在发展出有效疗法前,透过对现有的临床数据审视,能够帮助我们学着与 SARS-CoV-2 共存。为了达到此目的,本文集中关注较少被讨论的,神经系统相关联的 COVID-19 症状。

根据美国疾病管制与预防中心 (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) 统计,感染的病患通常在接触到病原体 2-14 天之后,会出现轻度到重度症状,包括发烧、干咳、喉咙痛、头痛和疲劳,甚至更严重的症状如:呼吸困难和胸痛[2]。最近临床也发现,COVID-19 除了会造成呼吸系统疾病外,也会对神经系统造成影响,进而造成生命危险。常见的神经性症状包括头晕、嗅味觉丧失、意识丧失或致命的缺血性、出血性脑中风[2]。

COVID-19 会导致包含神经系统在内的多重器官衰竭

一项来自武汉的研究显示,约有 40% 病患会出现神经系统异常症状[3]。这些神经异常症状普遍出现在感染后症状严重,且原本就有其他疾病的 65 岁以上患者中。美国疾病管制与预防中心将原本就患有高血压、糖尿病、气喘、肥胖、心脏病、肝或肾疾病和因为癌症治疗、爱滋病或器官移植而造成的免疫不全症候群的病患归为高危险族群。且新的研究指出年龄较小的孩童可能会出现类似川崎氏病 (Kawasaki disease) 的高度发炎症[4]。

性别也会影响受感染机率。因为在男性中,特别是患有心脏衰竭的男性与女性相比,拥有较高含量的 ACE2 (Angiotensin I converting enzyme 2) 受体,导致更容易感染到 SARS-CoV-2。新冠病毒透过 ACE2 受体附着并进入宿主细胞,此受体表现在许多组织,其感染可引起全身性症状和多重器官衰竭。病患会出现许多并发症,包括:肾衰竭、心血管损害和凝血障碍。其他症状还有早期的皮肤红疹、呼吸困难、呼吸疾病引起的低血氧、嘴唇和脸部发蓝,及手指和脚趾部位坏死。

与 COVID-19 相关的神经性疾病

严重的 COVID-19 病患会表现出因病毒造成的神经系统症状。一项武汉医院的研究发现病患的神经性症状可分成:影响中枢神经系统 (会有头晕、头痛、意识丧失、急性脑血管疾病、共济失调和癫痫发作等症状)、另一类则表现在周围神经系统 (有嗅觉、味觉和/或视觉丧失和神经痛等症状),还有一类是骨骼肌损伤[3]。

严重感染者也会出现意识丧失的症状。COVID-19 已被发现会对意识 (例如:嗜睡、昏迷等) 和认知功能 (例如:精神混乱、谵妄等) 皆产生影响。当年长者罹患严重感染,急性脑血管并发症会导致缺血性或出血性中风。大多数的神经性症状会在病患住院后的 1-2 天内出现。特别的是有些病患只表现神经性症状,而没有出现发烧、咳嗽、厌食或腹泻等典型症状。

新冠病毒感染也会影响脑组职,引发发炎反应,造成病毒性脑膜炎。大脑发炎引起的神经组织受损会产生如头痛、高烧、呕吐、抽蓄、意识障碍等症状。

全身性感染和低血氧也会间接对脑功能有负面的影响,进而造成缺氧性脑病变[5],造成脑水肿,病况较轻的患者可能会出现头痛、焦虑、嗜睡和谵妄。较严重的患者可能会出现定向障碍 (无法辨识人、地、时,三个向度的定向感)、昏迷和脑瘫痪。此外,一部份的病患可能出现血栓,从而造成缺血性或出血性脑中风。

造成神经系统损害的可能机转

一、病毒直接侵入大脑

对神经系统产生影响有直接和间接两种途径。目前的推测是病毒借由血液和/或周围神经的传输而进入脑中。一旦病毒感染并杀死宿主细胞,病毒颗粒会释放到血液中,造成全身性感染并突破血脑障壁。

此外,病毒可以感染周围神经,并延著神经进入到脑组织,或经由鼻腔中的嗅神经元来传输病毒[6]。已知冠状病毒可以透过空气飞沫 (产生于打喷嚏和咳嗽) 传播,感染呼吸系统。因为嗅神经和嗅球位在鼻腔中,使其成为病毒在鼻腔表皮细胞和大脑间传播的通道,如此病毒可能在早期感染阶段进入到大脑中。

病毒透过血液或神经元侵入到脑组织的实际路径尚未被实验证明,还需要进一步的研究。嗅神经元受损可能是导致 COVID-19 病患嗅觉丧失的原因,有趣的是嗅觉丧失的同时并不会有鼻塞的情况发生。

二、缺氧和发炎性细胞激素使大脑受损

冠状病毒会严重损害呼吸系统,病毒颗粒感染肺泡细胞和微血管,受感染的细胞会变成病毒制造工厂,生产更多新的病毒、感染更多细胞。最终,死亡的细胞与受损的微血管产生的液体聚积在肺泡中,受损和发炎反应会使肺泡壁增厚,造成气体交换困难,产生呼吸系统疾病和肺炎。

呼吸困难会造成缺氧,增加脑组织中的无氧代谢和酸性代谢副产物堆积。为了清除这些堆积产物,大脑血管会扩张、增加血液流速,伴随着脑血管通透性增加,使水分从血管进入细胞间质,而造成脑水肿。脑水肿属于严重的并发症,肿胀会阻碍血液流动的速度,导致出血。如果患者缺氧的状态持续,会瘫痪 COVID-19 病患的大脑活性,逐渐恶化产生嗜睡,甚至是昏迷。

冠状病毒也会诱发细胞激素风暴,损害脑细胞。单从目前的细胞培养实验来看,此种病毒可能直接感染脑中微胶细胞 (microglia) 和星状细胞 (astrocyte),增加细胞激素 IL-6 (Interleukin-6) 产生,使 COVID-19 症状加剧。

与 ACE-2 相关联的脑血管疾病

重症患者体内的 D-dimer (血液凝块形成与降解的指标) 升高和血小板严重减少,会使血液凝块在血管中形成,阻碍血液循环,造成缺血性脑中风,或使血管破裂产生脑出血。此外,由全身性感染引发的细胞激素风暴,与呼吸系统受损造成的缺氧会加剧病患的症状,增加罹患脑血管疾病的机率。ACE-2 是一个控制血压的重要蛋白,病毒与 ACE-2 结合会抑制其功能,导致血压升高、增加出血性中风的机率。

总结

综合上述,COVID-19 不只会造成呼吸系统疾病,也会影响包括神经系统在内的多重器官。严重感染的年长病患会因为自身原有的疾病,更容易表现神经性症状。而丧失嗅觉和味觉,则为通常为无症状带因者首先出现的异常状况。因此,在没有出现冠状病毒感染的其他症状情况下,嗅味觉丧失被认为是疾病感染的早期迹象[7]。有出现嗅味觉丧失的人应该严格实行自我隔离,以限制病毒传播。

仅出现神经性异常症状的病患,也应该要进行新冠病毒的检测。且重症患者有可能罹患神经性症状:包括头痛,甚至是会危害生命的脑中风或脑出血,因此医疗人员应密切监测 COVID-19 病患的大脑功能和活性。

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翻译:Lucy

编辑:Ray

参考资料:

  1. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/symptoms-testing/symptoms.html
  2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889159120303573?via%3Dihub
  3. https://jamanetwork.com/journals/jamaneurology/fullarticle/2764549
  4. https://www.nytimes.com/2020/05/13/health/coronavirus-children-kawasaki-pmis.html
  5. https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1091https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7163592/
  6. https://www.nytimes.com/2020/03/22/health/coronavirus-symptoms-smell-taste.html
  7. https://geneonline.news/en/2020/05/18/a-review-of-neurological-symptoms-in-covid-19-patients/?doing_wp_cron=1590376980.5585639476776123046875

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