科学

长新冠脑雾有了生物学命名——三个脑区多巴胺神经末梢缺失

Nadia Okonkwo
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长新冠并非模糊的综合征。脑成像研究人员首次在那些多年来被告知“找不到可测量异常”的患者身上,识别出了特定的神经元损伤——具体细胞、具体脑区、具体症状——一应俱全。

损伤发生在多巴胺系统中。多伦多成瘾与精神健康中心(CAMH)脑健康成像中心的研究人员通过PET扫描,测量了长新冠患者体内一种名为VMAT2(囊泡单胺转运体2型)的蛋白质密度,并与健康对照组进行了比较。VMAT2密度反映了一个脑区拥有多少功能正常的多巴胺神经末梢。在纹状体的三个区域中,长新冠患者的VMAT2密度显著降低。每个耗竭区域对应一组不同的症状,而这些症状在以往是临床医生无法测量的。

研究人员如何追踪损伤

PET扫描并非标准的脑部核磁共振成像(MRI)。它追踪放射性示踪剂在体内的运动,并绘制特定蛋白质的富集区域。在这项研究中,示踪剂靶向VMAT2——即多巴胺神经元用来包装并从末梢释放多巴胺的分子机制。

选择VMAT2正是因为多巴胺水平本身每秒都在波动,无法在患者之间进行可靠比较。末梢密度——即神经末梢的实际数量——是反映潜在神经完整性的更稳定标志物。脑区中VMAT2水平降低意味着功能性多巴胺末梢减少,该区域按需接收到的多巴胺信号也随之减少。

研究设计要求确诊的长新冠患者接受PET扫描,并完成详细的症状问卷。随后,他们纹状体的VMAT2读数与无该病史的对照组参与者进行比较。纹状体被划分为功能不同的区域,并逐区分析了VMAT2缺失与所报告症状之间的关联。

三个区域,三种缺陷

纹状体并非单一结构。它通过重叠但功能特化的区域运作,研究发现VMAT2的缺失并非均匀分布——它恰好与临床医生一直难以解释的症状分布区域相吻合。

在腹侧纹状体——这一区域最与奖赏预期和启动行为的驱动力相关——VMAT2水平与动机降低相关。报告驱动力丧失最严重的长新冠患者(这种疲劳表现为做事的意愿缺失,而非身体能量不足)在此区域的VMAT2下降最为显著。这是一个特定的多巴胺能信号,而非一般的能量缺乏。

在背侧壳核——这一区域参与运动控制和运动的流畅执行——VMAT2与身体动作变慢相关。报告明显运动迟缓(区别于肌肉无力)的患者,该区域的密度较低。

在尾状核壳核——这一区域参与执行认知功能和记忆组织——VMAT2缺失与记忆困难相关。这些并非严重的记忆丧失报告,而是更隐蔽的缺陷:说话时想不起词、难以维持连贯的思路、记不住近期的决定。尾状核壳核正是其多巴胺供应支持这种工作记忆维持的结构。

该研究的资深作者、脑健康成像中心加拿大研究讲席Jeffrey Meyer博士将研究结果描述为“令人信服的证据,表明长新冠涉及多巴胺释放神经元的丧失”。这项发表在《电子生物医学》(eBioMedicine)上的研究称,这是“迄今最强有力的证据”,将长新冠与多巴胺系统损伤联系起来。

为什么这改变了临床图景

自疫情以来的大部分时间里,由于缺乏客观生物标志物,针对长新冠神经系统的临床应对一直受限。仅凭症状报告不足以支持积极药物干预;没有可测量的生物学靶点,治疗方案只能退回到休息、节奏管理和一般性支持。

通过PET扫描测量的VMAT2密度就是一种生物标志物。它可以量化、在患者间比较、随时间追踪,并直接与已从帕金森病、抑郁症和注意力研究中充分了解的多巴胺药理学联系起来。已有多种现有药物作用于本研究指出的耗竭通路。

研究人员计划测试两类治疗方法:多巴胺前体——为神经元提供更多制造多巴胺的原料——以及多巴胺代谢抑制剂——减缓剩余末梢产生多巴胺的分解。这两种方法均已用于其他疾病的临床治疗;挑战不在于药理学的新颖性,而在于缺乏将其应用于长新冠的合理性依据。现在,这一依据已经存在。

与大学健康网络(University Health Network)合作的一项临床试验预计将在数月内启动。该试验将测试针对多巴胺的治疗是否能显著改善本研究识别出的三类症状群。

这项研究尚未回答的问题

样本量未在已发表的细节中报告,这限制了对统计功效的估计能力,也难以判断结果是否适用于长新冠严重程度和感染后时间的全范围。

研究设计是横断面的:患者仅扫描一次,而非感染前后各一次。这意味着数据无法确定受影响的个体在感染COVID-19之前VMAT2水平是否已经较低,也无法确认缺失进展到何种程度。要追踪完整的进展过程,需要纵向队列——在感染前扫描,并在之后按间隔时间多次扫描。

将SARS-CoV-2感染与多巴胺神经末梢缺失联系起来的生物学机制也尚未完全阐明。脑部炎症是主要假说,研究人员支持这一假说,但病毒暴露与VMAT2耗竭之间的分子步骤尚未被描述。

最后,尚未发表长新冠患者与ME/CFS患者(一种共享若干相同症状群的疾病)之间的直接比较。多巴胺系统耗竭是长新冠特有,还是更广泛地常见于病毒感染后综合征,仍是一个悬而未决的问题。

关于长新冠与大脑的常见问题

什么是VMAT2,为什么它能衡量多巴胺损伤?

VMAT2——囊泡单胺转运体2型——是多巴胺神经末梢上的一种蛋白质,负责在释放前包装多巴胺。PET扫描无需组织取样即可测量其在大脑各区域的密度。VMAT2密度降低意味着该区域功能性多巴胺释放末梢减少——并非多巴胺在某一时刻偏低,而是释放多巴胺的结构在结构上减少了。

长新冠可以用多巴胺药物治疗吗?

这正是即将进行的临床试验旨在验证的假说。CAMH的研究人员尚未给药;该研究确立了这样做的生物学依据。试验将使用多巴胺前体和多巴胺代谢抑制剂,这两种药物均已获批用于其他疾病,并将衡量症状是否相对于生物标志物基线有所改善。

这与帕金森病是同一机制吗?

存在解剖学上的重叠——两者都涉及纹状体中的多巴胺神经丧失——但两种疾病并不等同。帕金森病是一种进行性神经退行性疾病,病根在黑质,具有严重的运动后果和明确的病程。本研究识别的是长新冠患者纹状体更广泛区域的VMAT2耗竭,且症状模式不同。它们是否共享任何潜在的分子机制尚未确定。

这些影响是永久性的吗?

横断面研究设计无法回答这个问题。扫描结果仅代表患者某一时间点的情况;没有感染前的基线扫描或连续的随访扫描,数据无法显示VMAT2密度是恢复、稳定还是持续下降。治疗试验将间接开始回答这个问题:对多巴胺靶向治疗有反应将表明该系统保留了足够的功能,能从药物支持中获益。

临床试验完成后,将提供首个前瞻性数据,表明多巴胺增强是否能恢复长新冠患者的功能。结果预计在2027年公布。

参考文献:Meyer等,“长新冠纹状体中囊泡单胺转运体2的缺失及其与神经精神症状的关系”,《电子生物医学》,2026;130:106339。DOI: 10.1016/j.ebiom.2026.106339

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