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随着人们对 COVID-19 患者的关注日益增加，越来越发现其与许多神经系统异常表现密切相关。其中，嗅觉丧失、味觉障碍和头痛是最为常见的症状。此外，患者还可能出现癫痫发作、中风和急性炎性多发性神经根神经病，即吉兰-巴雷综合征。
近期，一项大型回顾性队列研究进一步揭示了 COVID-19 确诊后六个月内，患者患上神经和精神疾患的风险显著增加。有趣的是，基于人类多能干细胞（hPSC）来源的类器官模型的研究表明，新冠病毒（SARS-CoV-2）可以感染中枢神经系统内某些细胞类型，尤其是脉络丛细胞。然而，该病毒对不同类型神经元的感染倾向仍存在不少争议。
2024年2月1日，威尔·康奈尔医学院的陈水冰团队与哥伦比亚大学何大一团队等在《Cell Stem Cell》期刊上发表了研究论文，提出 COVID-19 可能影响多巴胺能神经元的健康。这项研究表明，SARS-CoV-2 在感染大脑中的多巴胺能神经元时，会引发其衰老过程。通过高通量药物筛选，研究人员发现了能保护这些神经元的三种药物：利鲁唑、二甲双胍和伊马替尼。这一发现可能为解释长期新冠患者中常见的症状如脑雾、嗜睡和抑郁提供线索。具体上，该研究发现，感染该病毒的多巴胺能神经元丧失了功能，并释放出导致炎症的化学信号。多巴胺能神经元是大脑中生成多巴胺的重要细胞，多巴胺负责调节愉悦、动机、记忆、睡眠和运动等多种功能，这些神经元的损伤与帕金森病密切相关。因此，研究团队建议对 COVID-19 患者的神经问题进行长期监测。
此前，陈水冰团队开发了一种基于人类多能干细胞来源的类器官/细胞平台，用于研究 SARS-CoV-2 的感染倾向。研究发现，来源于人类多能干细胞的中脑多巴胺能神经元对 SARS-CoV-2 感染表现出易感性，这提示并非所有神经元类型对病毒感染的敏感性一致。
在最新研究中，研究人员进一步研究了多巴胺能神经元如何对 SARS-CoV-2 感染作出反应，并揭示了感染引起的分子机制。他们发现，人类多能干细胞衍生的中脑多巴胺能神经元容易被 SARS-CoV-2 感染，引发炎症及细胞衰老。这一发现促使研究团队寻找能够保护这些神经元的方法，减少患者感染病毒时的神经损伤风险。
通过高通量筛选现有药物，他们确定了三种能防止多巴胺能神经元因 SARS-CoV-2 感染而衰老的药物：利鲁唑（用于渐冻症治疗）、二甲双胍（用于糖尿病治疗）和伊马替尼（用于白血病等癌症治疗）。对这些药物的进一步研究可能会提供一种预防病毒对大脑侵害的新方法。
研究团队还在 SARS-CoV-2 感染患者的黑质组织中发现了炎症和细胞衰老的特征，以及低水平的病毒转录物。同时，他们注意到在一些重症患者中，神经黑素阳性以及酪氨酸羟化酶（TH）阳性多巴胺能神经元和纤维数量减少的情况。
研究的核心发现包括：
- 人类多能干细胞来源的多巴胺能神经元易受 SARS-CoV-2 感染。
- 感染触发这些神经元的细胞衰老反应。
- 多种 FDA 批准药物被发现有助于挽救神经元的衰老。
- COVID-19 患者大脑黑质中存在细胞衰老的现象。
整体而言，该研究展示了人类多能干细胞来源的多巴胺能神经元如何易受 SARS-CoV-2 感染的影响，并为潜在神经保护药物提供了候选方向。因此，建议对 COVID-19 患者进行长期且细致的神经健康监测，以便及时应对可能出现的并发症。
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