在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员揭示了感染SARS-CoV-2冠状病毒后出现的持续炎症如何导致长期神经症状的机制。他们发现长新冠(long COVID)---感染SARS-CoV-2后数月或数年内出现的脑雾、疲劳或记忆力减退等长期症状---患者的神经递质血清素(serotonin)循环水平会下降。相关研究结果于2023年10月16日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Serotonin reduction in post-acute sequelae of viral infection”。

  根据美国疾病预防控制中心(CDC)的说法，近五分之一感染过 SARS-CoV-2 的美国成年人会出现长新冠症状。大多数患者都会抱怨脑雾、无法集中精力完成任务、记忆问题、全身疲劳和头痛。人们尚未深入研究导致长新冠的机制，也尚未开发出能广泛有效地减轻这些长期症状的治疗方法。

  论文共同通讯作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院助理教授 Maayan Levy 博士说，“长新冠背后的基础生物学许多方面仍不清楚。因此，我们缺乏诊断和治疗这种疾病的有效工具。我们的发现可能不仅有助于解开导致长新冠的一些机制，还为我们提供了可以帮助临床医生诊断患者并客观衡量他们对治疗作出反应的生物标志物。”

  从急性SARS-CoV-2感染到长新冠的途径

  这些作者评估了长新冠对来自多种临床研究和小动物模型的血液和粪便样本的影响。他们发现，即使在急性SARS-CoV-2感染数月后，一部分长新冠患者的粪便样本中仍有 SARS-CoV-2 病毒的痕迹，这表明这种病毒的成分在感染后很长时间仍残留在一些患者的肠道中。他们发现，这种称为病毒库(viral reservoir)的残留病毒会触发免疫系统释放对抗这种病毒的蛋白，即干扰素。这些干扰素会引起炎症，从而减少胃肠道对氨基酸色氨酸的吸收。

  色氨酸是包括血清素在内的几种神经递质的构成单元(building block)，血清素主要由胃肠道产生，在大脑和全身的神经细胞之间传递信息。它在调节记忆、睡眠、消化、伤口愈合以及维持体内平衡的其他功能方面发挥着关键作用。血清素还是迷走神经(vagus nerve)的一种重要调节分子，迷走神经是一种介导身体与大脑之间交流的神经元系统。

  这些作者发现，当对色氨酸的吸收因持续的病毒性炎症而减少时，血清素就会被耗尽，导致迷走神经信号传递中断，进而引起与长新冠相关的一些症状，如记忆力减退。

  揭示长新冠治疗的可能靶标

  论文共同通讯作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院病理学与检验医学教授Sara Cherry博士说，“治疗长新冠患者的临床医生一直依赖患者的个人报告来判断他们的症状是否有所改善。现如今，我们的研究表明，我们或许可以利用一些生物标志物将患者与针对长新冠症状具体病因的治疗或临床试验相匹配，并更有效地评估他们的病情进展。”

  图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.09.013。

  这些作者将这一见解向前推进了一步，以确定为缺乏色氨酸或血清素的患者补充色氨酸或血清素是否能治疗长新冠症状。他们证实通过使用血清素前体或选择性血清素再摄取抑制剂(selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI)治疗，可以在小动物模型中恢复血清素水平，并逆转记忆障碍。

  论文共同通讯作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院临床物理医学助理教授Benjamin Abramoff博士说，“已有一些证据表明SSRI可能有效预防长新冠，我们的研究为今后的研究提供了一个机会，可以选择血清素耗尽的特定患者进行临床试验，并能够测量对治疗的反应。”

  此外，揭示病毒感染如何影响对色氨酸的吸收为进一步研究色氨酸影响的其他过程提供了更多机会。虽然这项新研究的重点是血清素，但色氨酸是许多其他重要代谢物的构成单元，如烟酸(帮助人体将食物转化为能量)和褪黑素(一种调节昼夜节律和睡眠的激素)。

  论文共同通讯作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院微生物学助理教授Christoph Thaiss博士说，“长新冠因人而异，我们还不完全清楚是什么导致了症状的差异。我们的研究为进一步研究提供了一个独特的机会，以确定有多少长新冠患者会受到将病毒持续存在、血清素缺乏和迷走神经功能障碍关联在一起的途径的影响，并发现治疗患者不同症状的更多靶标。”

  参考资料：

  1. Andrea C. Wong et al. Serotonin reduction in post-acute sequelae of viral infection. Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.09.013.

  2. Viral Persistence and Serotonin Reduction Can Cause Long COVID Symptoms, Penn Medicine Research Finds

  https://www.pennmedicine.org/news/news-releases/2023/october/penn-study-finds-serotonin-reduction-causes-long-covid-symptoms