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昆士兰大学: 长新冠患者 大脑连接发生异常改变

2024-4-29 01:44| 发布者: King| 查看: 213| 评论: 0

摘要: 在这个瞬息万变的世界中,一场全球性的疫情不仅重塑了我们每个人的日常生活,还深刻影响了那些康复后仍承受痛苦的“长期新冠”患者的生命。但究竟是什么导致了长新冠患者无休止的疲劳、呼吸短促以及思维混乱?昆士兰 ...
在这个瞬息万变的世界中,一场全球性的疫情不仅重塑了我们每个人的日常生活,还深刻影响了那些康复后仍承受痛苦的“长期新冠”患者的生命。

但究竟是什么导致了长新冠患者无休止的疲劳、呼吸短促以及思维混乱?

昆士兰大学、格里菲斯大学的最新研究给出了一些启示,揭示了这背后可能的神经学原因---长期新冠患者大脑中的神秘变化。

这项2023年6月22日发表于《神经科学前沿》的研究,不仅是一篇科学论文,更是一把钥匙,帮助我们解锁长期新冠的复杂谜题。澳大利亚的研究团队利用功能性磁共振成像(fMRI)技术,深入观察了患者在执行认知任务时大脑的活动模式,发现了一系列前所未有的脑连接方式的改变。



在这项题为《长期新冠肺炎患者认知活动期间大脑连接发生改变:一项试点研究》的研究中,科学家们关注了长新冠患者在执行认知任务时大脑连接方式的改变。

“长新冠”是指那些康复后仍出现持续症状的情况,这些症状包括持续的疲劳、呼吸困难和认知功能受损。这类症状与肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征(ME/CFS)相似,而且研究提示,长新冠的这些症状可能与脑干功能障碍有关。脑干是大脑中非常重要的部分,负责调节许多基本的生命功能,如呼吸、心跳和睡眠。

因此,了解长新冠患者的大脑连接方式如何改变,对于揭示这种疾病对大脑的影响及其可能的治疗方法具有重要意义。

为了深入研究,科学家们使用了功能性磁共振成像(fMRI)技术来观察患者大脑中的活动。通过分析大脑中不同区域的血氧水平依赖性信号,他们可以评估大脑内不同区域之间的连接性。特别是,他们关注了大脑的内在神经网络,如中央执行网络(CEN)、显著性网络(SA)和默认模式网络(DM)。这些神经网络在正常行为和认知功能中起着关键作用。

研究比较了长新冠患者与健康对照组在大脑特定区域之间连接性差异。

首先,研究发现,长新冠患者在脑干的两个部位之间的连接性比健康人强。这两个部位是延髓前部(Mdul_L)和中脑楔状核(CnF_R)。延髓前部通常负责抑制大脑活动,而中脑楔状核则与激活大脑活动相关。这种连接的增强,可能是为了响应病毒对脑干的损害或补偿大脑其他部位功能的下降。



研究还探讨了脑干中网格状激活系统(RAS)的作用,这是一组通过释放神经递质和产生振荡电刺激来影响大脑活动的小型调节核团。这个系统在调节睡眠和大脑兴奋性方面起着关键作用,并与下丘脑协同工作来控制自主神经功能。

网格状激活系统(RAS),是位于脑干中的一组神经网络。这个系统对我们的意识水平和觉醒状态起着至关重要的调节作用。简单地说,RAS能帮助我们保持清醒状态,对外界刺激作出反应,还能调节我们的睡眠周期。

对于长新冠患者和健康对照组之间的RAS功能,研究表明存在以下几点差异:

  • RAS的激活程度:

    长新冠患者可能会经历RAS的激活程度不正常,这可能表现为难以保持清醒或过度疲劳。这种情况可能是由于新冠病毒对脑干功能的直接影响,导致RAS无法正常调节觉醒状态。

  • 对外界刺激的反应:

    由于RAS在调节对紧急或重要刺激的反应中起着关键作用,长新冠患者可能会表现出对这些刺激的反应减弱,例如反应迟钝或对环境变化不够敏感。

  • 睡眠调节:

    RAS还负责维持正常的睡眠模式。长新冠患者可能会有睡眠模式的改变,如失眠或睡眠质量下降,这可能与RAS功能受损有关。







此外,文中还提到了对其他区域连接的比较。研究发现,在长新冠患者中,一些大脑区域的连接性与健康对照组不同,尤其是在显著性网络(SA)和默认模式网络(DM)的某些中心区域。这些差异可能与长新冠认知功能受损和自主神经系统问题有关。

显著性网络(SA):这是大脑中的一个网络,主要负责识别和响应最重要的刺激,比如需要立即注意的事情。它帮助我们决定哪些信息是重要的,应该被优先处理。显著性网络涉及到的脑区包括前岛叶和背侧前扣带皮层,这些区域在处理情绪、注意力和自我意识方面起着核心作用。

默认模式网络(DM):这是在我们休息时,即不关注外部任务时最活跃的大脑网络。默认模式网络与自我相关的思维、记忆提取、未来规划等内向型思维活动密切相关。它的活动在我们“白日梦”或深入思考个人生活事件时特别显著。



关于长新冠和健康对照组在这两个网络的功能上,研究通常发现以下差异:

显著性网络(SA)的变化:在长新冠患者中,显著性网络可能表现出不同寻常的活动模式。这可能表现为对重要刺激的反应减弱或过度活跃,从而影响患者的注意力集中和情绪调节。例如,如果显著性网络的功能受损,患者可能难以有效地处理来自环境的关键信息,或者可能在不应该反应的时候产生反应。

默认模式网络(DM)的变化:长新冠患者在默认模式网络的活动也可能与健康人不同。这可能导致思维过程中的中断,如记忆力下降、计划能力减弱或自我反思的困难。例如,如果默认模式网络的同步性减弱,患者在进行个人相关思维时可能会感到困难,如在尝试回忆过去的事件或设想未来的计划时感到挑战。

这些变化可能会导致患者在没有特定外部任务时,大脑活动的调节出现问题,进而影响情绪和认知功能。

总的来说,这些发现揭示了长新冠患者大脑内部连接方式的变化,特别是在脑干和与大脑活动调节相关的区域。这种变化可能是对病毒损害的一种适应反应,也可能是因为大脑其他部位功能减弱所导致的补偿机制。

通过深入了解这些变化,科学家们希望能更好地理解长新冠的神经生物学基础,并为治疗提供可能的线索。



D黄酮对新冠病毒的潜在治疗作用机制:

  • 抑制病毒复制:D黄酮能够显著抑制SARS-CoV-2的主要蛋白酶Mpro,这是因为Mpro在病毒复制和转录过程中起着关键作用。通过分子对接方法,发现D黄酮能有效地与Mpro结合,从而抑制病毒的复制 。


  • 降低细胞因子风暴:1)抑制炎症因子的产生:D黄酮能显著降低炎症因子如IL-6和TNF-α的水平,显示出其抗炎作用。2)促进抗氧化和减少氧化应激:D黄酮通过增强器官和动脉中的抗氧化酶活性,如超氧化物歧化酶(SOD),来抑制氧化应激,进而抑制炎症细胞因子的产生;3)调节自噬和Keap-1/Nrf2信号通路:D黄酮通过激活Nrf2途径,可能通过自噬通路介导,调节p62与Keap-1的相互作用,从而在细胞保护中发挥关键作用,降低炎症介质的表达。


  • 抑制微胶质细胞的活化:D黄酮能有效抑制阿尔茨海默病(AD)模型中由β-淀粉样蛋白(Aβ)触发的NLRP3炎症体的慢性活化,从而抑制微胶质细胞介导的神经炎症。


  • 促进M1向M2型微胶质细胞的转变:在体外和体内实验中,D黄酮通过提高醛脱氢酶2(ALDH2)的活性,促进了从M1型(促炎型)到M2型(抗炎型)微胶质细胞的转变,从而减轻了神经痛的症状。


  • 通过ERK1/2-CREB信号通路抑制神经炎症:D黄酮通过抑制脑缺血后微胶质细胞的激活,减少炎症介质的释放,并通过ERK1/2-CREB信号通路在神经细胞中激活抗凋亡蛋白,从而保护神经细胞免受缺氧-葡萄糖缺乏(OGD)所引起的损伤。


  • 抗炎作用:D黄酮能显著减轻肺炎症,通过抑制炎症细胞的浸润和炎症因子的分泌,显示出强大的抗炎潜力。此外,D黄酮还可以改善肺功能并降低α-SMA和纤维连接蛋白的表达,从而减轻肺纤维化 。


  • 调节信号传递通路:D黄酮通过TGF-β1/Smad信号通路抑制肌成纤维细胞的迁移和活化,以及细胞外基质的产生,这一作用机制有助于抑制肺纤维化的进一步发展。

《抗新冠临床观察: D黄酮的抗病毒与抗菌作用》

《南开大学:D黄酮对新冠病毒复制与肺部纤维化具抑制作用》

《营养食品科学:D黄酮、槲皮素与锌防治新冠的潜力》

《上海中医大:抑制冠状病毒最强效的中草药是显齿蛇葡萄叶》

《南方医科大学:D黄酮是甲型流感及炎症的新型抑制剂》


《康奈尔医学院: 新冠病毒引起大脑衰老》

《Nature:新冠是波及全身的潜伏性病毒》

《你知道吗?新冠病毒可能在你身体里潜伏已超两年!》

《新冠病毒变异株通过不同方式影响大脑》

《新冠感染 急剧加速痴呆症进展》

《NIH揭示“长新冠”的免疫与神经系统变化》

《长新冠患者 肌肉结构出现异常》



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