感染新冠免疫反應過了頭?微膠細胞聚集腦幹引發發炎

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微膠細胞(microglia)是在中樞神經出現的神經細胞,也是免疫細胞。這種巨噬細胞負責清除死亡神經細胞,除此,微膠細胞也會修剪、修復神經細胞,維繫中樞神經系統的運作。而當腦或脊髓中免疫系統為了抵禦外在威脅,微膠細胞會分泌促發炎介質,如 IL-1β 和 TNF-α,但如果過度活化則會導致神經發炎反應(neuroinflammation),中樞神經發炎反應持續過久還可能造成難以回復的損傷。

德國弗萊堡大學(Freiburg University)醫學中心等研究團隊發現,感染新冠肺炎與神經相關的症狀,除了較為人所知喪失嗅覺、味覺能力,也包含腦部的神經發炎反應,也就是微膠細胞聚集腦幹,誘導細胞毒性 T 細胞在腦幹引發嚴重的免疫作用。研究成果刊登於《Immunity》。

新冠引發中樞神經發炎反應

透過質譜分析技術,研究團隊觀察新冠病患腦幹與大腦嗅球 (olfactory bulb) 內不同免疫細胞、以及彼此的交互作用。

結果發現中樞神經系統出現大量異常的免疫活化,包含星狀膠細胞增多(astrocytosis)、軸突損傷(axonal damage)、血腦屏障滲漏(blood-brain-barrier leakage)現象。其中又以腦幹觀察到特別明顯的微膠細胞團塊(microglial nodules)聚集,這種情形一般來說不會出現在正常人腦內。

因微膠細胞聚集腦幹,然後活化細胞毒性 T 細胞,引發腦部嚴重發炎反應。此外在小腦血管周圍也觀察新冠病毒的細胞膜受體 ACE2 大量表現,並且在表現該受體細胞附近也可偵測到病毒本身,因為 ACE2 會與病毒的棘蛋白結合。

早期免疫調節與免疫抑制療法介入

僅管免疫系統是抵禦外來病毒的重要防線,但在新冠病毒引發的神經發炎例子上,卻顯示有必要從早期引入免疫調節(immunomodulatory)或免疫抑制(immunosuppresive)治療,避免引發嚴重的腦部發炎反應。

延伸閱讀:新冠病毒水解酶如何滲透人體?影響免疫、凝血、到心血管功能

參考資料:
1. https://medicalxpress.com/news/2021-06-covid-severe-inflammation-brain.html
2. Immunity, 2021; https://www.cell.com/immunity/pdf/S1074-7613(21)00246-6.pdf?_returnURL

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