研細胞「小天線」 探新冠損腦之謎

疫情肆虐两年多来，新冠患者不仅可引致严重上呼吸道感染及肺炎等症状，部分人更出现失去味觉嗅觉以至脑雾等情况，意味病毒已对大脑及神经系统造成损害。针对这个问题，香港浸会大学化学系助理教授许凤环领导的国际科研团队，正进行「调查SARS-CoV-2对原发性纤毛和神经系统的侵入和感染」研究，针对人体细胞表面伸出如同「小天线」的纤毛功能单位，以及病毒如何突破「血脑屏障」进入中枢神经系统机制深入探索，盼望找出新角度，为抗击新冠肺炎疫情作贡献。◆香港文汇报记者 詹汉基 许凤环是香港其中一名投入抗疫研究的青年女科学家，上述项目获教资会250万元资助正进行为期3年的研究。她近日接受香港文汇报视像专访时介绍说，细胞上的纤毛主要分为「运动纤毛」（motile cilium）及「初级纤毛」（primary cilium），「前者可以在肺部细胞等表面找到，通常用于拨走肮脏的东西、粘液等。」 她提到，在新冠患者体内的鼻上皮纤毛细胞、下呼吸道的气道上皮细胞的运动纤毛上，都存在着与新冠病毒刺突蛋白结合的ACE2受体，令运动纤毛成为病毒侵入呼吸系统最早的「亚细胞位点」。 许凤环形容，初级纤毛的形状和功用有如小天线，可为每个细胞负责感知环境变化、传递细胞内外信息、运送物质等功能，「初级纤毛内部就像有一辆快速巴士，根据环境刺激，将不同、大量的受体输送至表面。」由于初级纤毛与运动纤毛的结构相似，因此推断新冠病毒可以将其选为「吸附位点」，干扰细胞的信号传导等功能，让病毒得以入侵细胞内部。 团队发现初级纤毛上有新冠受体 她指出，科学界近十多二十年才对初级纤毛有较多的了解，普遍认为与发育有重要关系，「发育所需要的信号通路，都是通过初级纤毛上的受体来接受、放出讯息，那么与新冠病毒相关的受体，会不会也在初级纤毛的表面？我们猜，这有可能会帮助病毒更快地入侵细胞，但我们不知道，还需要时间去探索。」她透露，团队初步发现初级纤毛上有新冠病毒刺突蛋白的受体表达，为上述设想提供了有力证据。 「血脑屏障」会为大脑提供保护，阻隔外物进入脑部，防止受到感染。那么新冠病毒又是如何进入大脑，对中枢神经系统造成破坏的呢？许凤环坦言，现时大家对病毒了解不深，大都是「估估下」，其中一个猜想是，当大脑出现炎症，血脑屏障就可能会出现渗漏（leakage），让病毒有机可乘；也有可能是因为病毒借由鼻子与大脑的「通道」，直接入侵大脑。 跨地域合作 延长研究时间 牛津大学团队近期分析了400多名的新冠病人，发现患者嗅觉、记忆相关的脑区会受到较大影响，导致部分脑组织受损。许凤环坦言，该报告是目前最好的同类研究之一，惟人类还需要有更多的持续研究，才能完全了解新冠对人类神经系统的影响。「Imaging（造影技术）可以看到大脑activities（活动），但在细胞层面发生什么事情，我们所知甚少。」 许凤环表示，是次研究透过跨地域合作的方式进行，参与者包括新加坡国际知名病毒学团队、武汉病毒研究所等。她坦言，疫情令团队的研究变得困难重重，研究样本、材料、技术不能即时传递及共享，团队成员亦无法会面交流，甚至连招聘研究员的过程，亦由三个月变成一年之久。 虽然面对不少挑战，但她认为，近期愈来愈多研究显示，「Long Covid（长新冠）」对患者神经系统及其他部分长远影响更广，「我们希望能针对初级纤毛、大脑等找到全新的角度及应对方法。」