新的研究提供了一个近距离观察SARS-CoV-2（引起COVID-19的病毒）如何传播到大脑的机会。这项研究有助于解释一些COVID-19患者报告的一系列令人震惊的神经系统症状，以及为什么一些患者遭受严重的神经系统影响，而另一些患者则完全没有经历。研究人员报告说，有证据表明SARS-CoV-2能感染为我们大脑提供动力的神经细胞（神经元），以及大脑和脊髓中支持和保护神经元的细胞（星形胶质细胞）。
一个单一的星形胶质细胞显示红色的SARS-CoV-2受体蛋白ACE2的表达。资料来源：RicardoCosta,LSUHS
"路易斯安那州立大学（LSU）什里夫波特分校博士后、该研究的第一作者里卡多-科斯塔说："我们的发现表明，星形胶质细胞是COVID-19造成神经损伤的一个途径。"这可以解释我们在COVID-19患者身上看到的许多神经系统症状，其中包括嗅觉和味觉的丧失、迷失方向、精神病和中风"。
科斯塔将在美国生理学会年会期间的实验生物学（EB）年会议上介绍这项研究，该会议于4月27-30日实际举行。这项研究由LSUHealthShreveport的分子和细胞生物学助理教授DianaCruz-Topete领导，包括来自西班牙卡斯蒂利亚-拉曼恰大学的合作者OscarGomez-Torres博士和EmmaBurgos-Ramos博士。
一组神经元（蓝色）和连接它们的树突（绿色）。ACE2受体（红色）存在于神经元主体中。资料来源：RicardoCosta,LSUHS；原始细胞由LynnHarrison,LSUHS捐赠
在呼吸系统中，已知SARS-CoV-2通过抓住细胞表面称为血管紧张素转换酶-2（ACE2）受体的蛋白质来感染一个人的细胞。目前还不清楚脑细胞是否有这种受体。
在这项研究中，科斯塔及其同事检查了RNA和蛋白质，以确定人类星形胶质细胞和神经元的细胞培养物是否表达ACE2。然后他们将这些细胞暴露在一种SARS-CoV-2病毒中，这种病毒已经被修改为研究人员可以安全处理的版本。研究证实，星形胶质细胞和神经元都表达ACE2受体，两种细胞类型都能感染SARS-CoV-2，但星形胶质细胞受感染的可能性较低。
感染了改良版SARS-CoV-2的单个星形胶质细胞。该病毒被修改为在成功感染后表达一个绿色荧光蛋白。附近的星形胶质细胞（不可见）没有被感染。资料来源：RicardoCosta,LSUHS
星形胶质细胞是进入大脑的主要门户，负责将营养物质从血液中运送到神经元，同时将有害颗粒挡在外面。研究人员表示，通过抵抗感染，星形胶质细胞可以帮助将SARS-CoV-2阻挡在大脑之外，但是一旦被感染，它们可以轻易地将病毒传递给许多神经元。
"虽然星形胶质细胞显示出较高的抗感染能力，但神经元似乎更容易受到影响，"科斯塔说。"这表明，只有少数星形胶质细胞被感染就足以使感染迅速扩散到神经元并迅速繁殖。这些观察结果可以解释为什么有些病人没有任何神经系统症状，而其他人似乎有严重的症状"。