长新冠源于人体线粒体受损？Science子刊发现关键机制，脑雾问题有答案

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世界科学

2023-10-10 11:27发布于上海上海市科学学研究所官方账号

新冠一般被认为是炎症性疾病，而关于长新冠，目前主流理论认为其原因为：第一，病毒长期停留于体内储；第二，急性的SARS-CoV-2感染导致免疫反应过度，造成附带损害；第三， 自身抗体错误打击机体。


最近，一项发表于《科学-转化医学》（Science Translational Medicine）的研究表明，SARS-CoV-2能够阻断线粒体基因的表达，从而导致宿主线粒体功能受损——长期受损的线粒体功能最终可能引起严重的新冠后遗症，例如器官衰竭。


加州斯克里普斯转化研究所主任埃里克·托波尔（Eric Topol，未参与研究）表示：“我认为这篇论文的意义在于确认了线粒体问题是Covid-19长期驻留人体的根本原因之一。它让我们意识到，至少对一部分患者而言，新冠感染触发的线粒体损伤效应不容小觑。”

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此项新工作由一个大型研究团队完成，负责人道格拉斯·华莱士（Douglas Wallace）是费城儿童医院的遗传学家，担任线粒体和表观基因组医学中心主任。自1971年以来，华莱士一直致力探究人类线粒体的生物学和遗传学，探究其在健康和疾病方面的作用。

华莱士将线粒体DNA称为“发电厂的接线图”（the wiring diagram of a power plant）；事实证明，线粒体DNA突变与多种罕见和常见疾病存在密切关联。

为确定新冠感染、长新冠难题是否也与线粒体DNA脱不了干系，华莱士团队收集疫苗接种前的患者病例，检查了约700份鼻咽拭子和40份尸检组织（包括内脏器官分析），以了解病毒如何影响线粒体。

他们发现

SARS-CoV-2抑制了特定线粒体基因的表达，而这些基因负责合成对能量生产至关重要的蛋白质；于是，受抑制的宿主细胞被迫用另一种方式产能，这正中病毒下怀，因为SARS-CoV-2能利用此方式制造更多病毒——就像癌细胞扩大自身势力一样。

华莱士表示，他对这种活动并不惊讶，但“对病毒实现这一目标的复杂方法感到惊讶”。

他还称新冠病毒的影响范围令人震惊：当病症发展到后期，Covid-19患者多处器官，尤其是心脏、肝脏和肾脏的线粒体基因都会被破坏。

由于团队拿到的人类组织样本提供不了足够数据用以了解病毒控制人体所采取的所有步骤，华莱士等人便借助动物模型来追踪病毒进展的不同阶段。

他们发现：

遭新冠病毒感染入肺的仓鼠，其小脑的线粒体功能竟受到抑制；而在对运动控制很关键的纹状体中，线粒体表达有所增加。

这些发现意味着，即便SARS-CoV-2才刚在肺部达到峰值，它产生的影响（尤其对于大脑而言）就已是系统性的了。

“我们知道，新冠病毒的急性感染者和长期感染者都存在学习和记忆问题。这表明宿主对病毒的反应影响着大脑功能，可能脑雾之类的症状就是这么来的。”

当然，华莱士对研究结果持谨慎态度，强调需进一步检验自己提出的理论。“我们假定病毒的系统性影响，对大脑线粒体功能的抑制、损伤是长新冠的一个重要因素。但可惜，目前我们缺少开展更深入探索的资金。”

对此，关注华莱士团队工作的托波尔也难掩沮丧之情。


“我们尚未对任何药物或临床干预措施进行单一验证，确认其能否帮助长新冠人士。为什么我们不愿针对线粒体功能，谋求更具前景的治疗方案？我们已经知道，有些候选方案值得深究……我们应当为此投入资金。”


托波尔谈到了美国投入10亿美元用于研究长新冠的RECOVER计划，以及其他更注重症状观察而非疗法测试的研究资助，根据他的说法，这些项目的试验存在糟糕问题，也没能取得重大进展。

而用华莱士的话说，线粒体在临床上的重要性被医疗机构严重忽视。

“我呼吁资助机构加大投入，推动学界探究线粒体能量学在健康和疾病方面的重要性，这不仅是为了治疗Covid-19和长新冠，也是为了更新我们认知常见慢性病的方式——对大多数人而言，慢性病是更值得关心的问题。”

资料来源：

Study mapping how SARS-CoV-2 disrupts mitochondria suggests a cause for long Covid